專利名稱：微波輔助液相還原法制備銅納米線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特指以醋酸銅為原料、維生素C (Vc)為還原劑， 以非離子表面活性劑吐溫-80 (Tween-80)或聚乙二醇-6000 (PEG-6000)為修飾劑，微波輔 助液相還原制備銅納米線。
背景技術(shù)：
納米金屬材料的晶粒尺寸、形貌、表面狀態(tài)和微結(jié)構(gòu)直接影響到納米金屬的物化性質(zhì)與 用途。目前納米金屬的形貌控制合成與應(yīng)用研究尚處于起步階段，通過形貌控制可選擇性地 合成出四面體、立方體、棒以及三棱柱等形貌、尺寸和結(jié)構(gòu)可控的納米金屬以及進行納米分 子結(jié)構(gòu)的重組裝是人們的研究熱點，具有深遠(yuǎn)的理論意義及應(yīng)用價值。合成方法是將液相還 原、光誘導(dǎo)、Y射線輻射等合成技術(shù)同模板技術(shù)相結(jié)合，獲得形貌規(guī)整的納米金屬。表面修 飾劑不僅通過鏈狀聚合物大分子的空間位阻效應(yīng)和靜電效應(yīng)影響納米金屬粒子的尺寸和分 散性，而且在適當(dāng)?shù)臈l件下可以誘導(dǎo)不同形貌的納米金屬的生長，正日益受到科研者的重視。
K MReddy、 X H Chen等分別在Materials Research Bulletin (39(2004): 1491)和Surface & Coating Technology (155(2/3)(2002): 274)上指出微波輻照的穿透性、選擇加熱性有利 于高反應(yīng)物濃度反應(yīng)體系的均勻加熱、均勻的納米金屬成核與生長；介質(zhì)對微波的選擇吸收 特性有利于溫和的反應(yīng)條件下控制顆粒的生長形貌。SRRajeev等已成功地合成出球形、棒 狀與三角形納米銀，詳見J. Phys. Chem. B (109(2005): 2086)。在微波輻照下，選擇較溫和 的液相反應(yīng)體系進行納米金屬的形貌控制是納米金屬合成的新技術(shù)，正日益受到關(guān)注。
納米銅廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，例如在高效催化劑、導(dǎo)電漿料、高導(dǎo)電率、高比強度合金 和固體潤滑劑等方面。因此，制備形貌可控的納米Cu具有重要的理論意義和實用價值。但 目前關(guān)于形貌可控的納米銅的制備報導(dǎo)甚少。
經(jīng)檢索，目前尚未有利用吐溫-80 (Tween-80)或聚乙二醇-6000 (PEG-6000)為修飾劑， 以醋酸銅為原料，利用微波輔助液相還原制備銅納米線的報導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種以醋酸銅為原料、Vc為還原劑、以Tween-80或PEG-6000為修飾劑， 利用微波輔助液相還原法制備銅納米線，以提供形貌可控納米銅的制備方法。 其制備方法如下
以l,2-丙二醇為溶劑，取修飾劑溶于1，2-丙二醇中，再在該混合溶液中加入還原劑Vc，充分?jǐn)嚢柚翍腋∫籂顟B(tài)，制得還原劑一修飾劑預(yù)混體系，將預(yù)混體系置于微波反應(yīng)器中微波 輻照至50 8(TC后，均勻滴入醋酸銅溶液，其中修飾劑與醋酸銅的摩爾比為1 2.5: 1，還 原劑Vc與醋酸銅的摩爾比為1.0 1.5: 1，滴加完畢后，回流恒溫反應(yīng)10 30min，反應(yīng)終 了自然冷卻至室溫，得到褐紅色納米銅，離心分離，丙酮或無水乙醇洗滌，再離心分離，真 空干燥后即得銅納米線。
上述制備方法中，采用恒壓滴液漏斗滴入醋酸銅溶液，滴入速度為20 50滴/min。 上述制備方法中，醋酸銅溶液濃度為0.2 0.5 mol/L，以0.3mol/L為佳。 上述制備方法中，修飾劑為Tween-80或PEG-6000;修飾劑與醋酸銅的摩爾比為2 2.5:
1，還原劑VC與醋酸銅的摩爾比為1.3 1.5: 1;微波輻照反應(yīng)溫度取8(TC;回流恒溫反應(yīng)時
間取10min。
上述制備方法中，在5(TC下真空干燥4小時。


圖l、圖2: Tween-80為修飾劑的銅納米線產(chǎn)品的透射電鏡圖 圖3、圖4: PEG-6000為修飾劑的銅納米線產(chǎn)品的透射電鏡圖 圖5: Tween-80為修飾劑的銅納米線產(chǎn)品的X—射線衍射圖 圖6: PEG-6000為修飾劑的銅納米線產(chǎn)品的X—射線衍射圖
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施實例對本發(fā)明做進一步說明。 實施例1
取0.015mol醋酸銅，在攪拌下溶于50 mLl,2-丙二醇中。取0.03 mol的Tween-80，在 攪拌下溶于50mLl，2-丙二醇中，并加入0.02 mol的Vc，充分?jǐn)嚢柚翍腋∫籂顟B(tài)，制得還原 劑一修飾劑預(yù)混體系，轉(zhuǎn)移至圓底燒瓶。將該燒瓶置于微波反應(yīng)器中，裝上恒壓滴液漏斗。 微波輻照至8(TC,以50滴/min均勻滴入醋酸銅溶液。滴加完畢后，改成回流裝置，80'C恒 溫反應(yīng)10min后，自然冷卻至室溫，得到褐紅色納米銅。離心分離，無水乙醇洗滌，再離 心分離，在5(TC下真空干燥4小時，即得銅納米線。從圖l、圖2中可以看出產(chǎn)物為直徑在 20 25nm,長度為1.2 2.Uun的銅納米線，X—射線衍射結(jié)果見圖5，從圖5中可以看出 產(chǎn)物為單質(zhì)納米銅。 實施例2取0.025mol醋酸銅，在攪拌下溶于50 mLl,2-丙二醇中。取0.03 mol的PEG-6000,在 攪拌下溶于50mLl，2-丙二醇中，并加入0.0375 mol的Vc,充分?jǐn)嚢柚翍腋∫籂顟B(tài)，制得還 原劑一修飾劑預(yù)混體系，轉(zhuǎn)移至圓底燒瓶。將該燒瓶置于微波反應(yīng)器中，裝上恒壓滴液漏斗。 微波輻照至75'C，以30滴/min均勻滴入醋酸銅溶液。滴加完畢后，改成回流裝置，75'C恒 溫反應(yīng)20min后，自然冷卻至室溫，得到褐紅色納米銅。離心分離，丙酮洗滌，再離心分 離，在50。C下真空干燥4小時，即得銅納米線。從圖3、圖4可以看出產(chǎn)物為直徑在24 50 nm，長度為1.0 2.9,的銅納米線，X—射線衍射結(jié)果見圖6,從圖6中可以看出產(chǎn)物 為單質(zhì)納米銅。
權(quán)利要求
1、微波輔助液相還原法制備銅納米線，其特征在于以1，2-丙二醇為溶劑，取修飾劑溶于1，2-丙二醇中，再在該混合溶液中加入還原劑，充分?jǐn)嚢柚翍腋∫籂顟B(tài)，制得還原劑-修飾劑預(yù)混體系，將預(yù)混體系置于微波反應(yīng)器中微波輻照至50～80℃后，均勻滴入醋酸銅溶液，其中修飾劑與醋酸銅的摩爾比為1～2.5∶1，還原劑與醋酸銅的摩爾比為1.0～1.5∶1，滴加完畢后，回流恒溫反應(yīng)10～30min，反應(yīng)終了自然冷卻至室溫，得到褐紅色納米銅，離心分離，丙酮或無水乙醇洗滌，再離心分離，真空干燥后即得銅納米線。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波輔助液相還原法制備銅納米線，其特征在于采用恒壓 滴液漏斗滴入醋酸銅溶液，滴入速度為20 50滴/min。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的微波輔助液相還原法制備銅納米線，其特征在于醋酸銅溶液 濃度為0.2 0.5 mol/L。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微波輔助液相還原法制備銅納米線，其特征在于醋酸銅溶液 濃度為0.3mol/L。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波輔助液相還原法制備銅納米線，其特征在于修飾劑為 Tween-80或PEG-6000;與醋酸銅的摩爾比為2 2.5: 1。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波輔助液相還原法制備銅納米線，其特征在于還原劑為 Vc,與醋酸銅的摩爾比為1.3 1.5: 1。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波輔助液相還原法制備銅納米線，其特征在于微波輻照反應(yīng)溫度取8(TC;回流恒溫反應(yīng)時間取10 min;在50'C下真空干燥4小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特指一種以醋酸銅為原料、Vc為還原劑、以吐溫-80(Tween-80)或聚乙二醇6000(PEG-6000)為修飾劑、引入微波輻照，以化學(xué)還原法制備銅納米線的方法，即以1，2-丙二醇為溶劑，取修飾劑溶于1，2-丙二醇中，再在該混合溶液中加入還原劑Vc，充分?jǐn)嚢柚翍腋∫籂顟B(tài)，制得還原劑—修飾劑預(yù)混體系，將預(yù)混體系置于微波反應(yīng)器中微波輻照至50～80℃后，均勻滴入醋酸銅溶液，其中修飾劑與醋酸銅的摩爾比為1～2.5∶1，還原劑Vc與醋酸銅的摩爾比為1.0～1.5∶1，滴加完畢后，回流恒溫反應(yīng)10～30min，反應(yīng)終了自然冷卻至室溫，得到褐紅色納米銅，離心分離，丙酮或無水乙醇洗滌，再離心分離，真空干燥后即得銅納米線。本方法具有環(huán)保、反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)易于控制、成本低、工藝和流程簡便的優(yōu)點。
文檔編號C30B29/00GK101319357SQ20081012299
公開日2008年12月10日 申請日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者劉曉光, 張錫鳳, 曹智娟, 殷恒波, 程曉農(nóng), 偉 郝 申請人:江蘇大學(xué)