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。因此探究簡便的合成方法來合成大長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。
　　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)一步形核生長為納米線;在較長的反應(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