Cu及Cu@Ni核殼結(jié)構(gòu)納米線的化學(xué)液相法制備與表征.pdf

1、大長(zhǎng)徑比Cu納米線在構(gòu)造納米器件中有著重要的作用，同時(shí)也為進(jìn)一步研究一維金屬納米材料的物理性能提供了理想材料。因此探究簡(jiǎn)便的合成方法來(lái)合成大長(zhǎng)徑比的銅納米線有著重要的研究意義。此外，將Cu納米線制成核殼結(jié)構(gòu)可以防止其被氧化和增加新的功能特性。本文以制備大長(zhǎng)徑比的銅基金屬納米線為主要目標(biāo)，對(duì)采用非水相注射法制備Cu及Cu@Ni核殼結(jié)構(gòu)納米線進(jìn)行了研究。
　　本文首先以乙酰丙酮鎳、氯化銅為金屬前驅(qū)體，以油胺作為還原劑，十八烯作為溶劑，

2、通過(guò)控制反應(yīng)條件，制備出了Cu和Cu@Ni核殼結(jié)構(gòu)納米線。然后用XRD、TEM和SEM等分析測(cè)試手段對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表征，并研究了影響產(chǎn)物形貌和結(jié)構(gòu)的各種因素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:合適的氯離子量，反應(yīng)時(shí)間，攪拌速度以及十八烯的添加量是影響產(chǎn)物形貌的關(guān)鍵因素。氯化銅量宜在0.3～0.5mmol之間，注入時(shí)間宜在1h。而延長(zhǎng)注射時(shí)間并控制攪拌速度可以得到Cu@Ni核殼結(jié)構(gòu)納米線。結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，Cu及Cu@Ni核殼結(jié)構(gòu)納米線都是fcc結(jié)構(gòu)，含有孿晶，并

3、沿[110]方向生長(zhǎng)。
　　在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，初步探討了Cu及Cu@Ni核殼結(jié)構(gòu)納米線的生長(zhǎng)機(jī)理。認(rèn)為在所設(shè)定的反應(yīng)溫度下，鎳離子首先被還原為鎳原子，但卻無(wú)法單獨(dú)形核，而銅離子易于從鎳原子上得到電子，因此被還原為銅原子并進(jìn)一步形核生長(zhǎng)為納米線;在較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間下，鎳原子會(huì)依附在已經(jīng)形成的Cu納米線的表面而進(jìn)一步生長(zhǎng)成為核殼結(jié)構(gòu)的納米線。催化還原亞甲基藍(lán)在NaBH4水溶液中褪色的測(cè)試表明:Cu@Ni核殼結(jié)構(gòu)納米線具有優(yōu)異的催化性能，溶