刺狀磁性鎳納米線的制備方法技術

本發明專利技術提供了一種刺狀磁性鎳納米線的制備方法：包括以下步驟：步驟一：配置鎳鹽水溶液，超聲處理，混合均勻；步驟二：向所述鎳鹽水溶液中加入還原試劑，超聲處理，混合均勻，得到溶液A；步驟三：將所述溶液A倒入反應釜內，放入外加磁場的烘箱內，加熱，進行反應，最終得到刺狀磁性鎳納米線。本發明專利技術方法制得的鎳納米線直徑為0.5～2μm，長度從幾十個微米到幾個毫米，具有極高的長徑比，表面的刺狀結構可達0.3～1μm。本發明專利技術可通過改變反應液中鎳離子濃度、反應時間、反應溫度及磁場大小等參數對刺狀磁性鎳納米線的直徑、刺的長度及密度進行調控優化。本發明專利技術制備方法新穎、工藝簡單、能耗低、可操作性強。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供了一種：包括以下步驟：步驟一：配置鎳鹽水溶液，超聲處理，混合均勻；步驟二：向所述鎳鹽水溶液中加入還原試劑，超聲處理，混合均勻，得到溶液A；步驟三：將所述溶液A倒入反應釜內，放入外加磁場的烘箱內，加熱，進行反應，最終得到刺狀磁性鎳納米線。本專利技術方法制得的鎳納米線直徑為0.5～2μm，長度從幾十個微米到幾個毫米，具有極高的長徑比，表面的刺狀結構可達0.3～1μm。本專利技術可通過改變反應液中鎳離子濃度、反應時間、反應溫度及磁場大小等參數對刺狀磁性鎳納米線的直徑、刺的長度及密度進行調控優化。本專利技術制備方法新穎、工藝簡單、能耗低、可操作性強。【專利說明】
本專利技術涉及一種納米材料的制備方法，尤其是一種。
技術介紹
鎳(Ni)納米材料具有優良的磁、光、點及催化等性能，在電子信息、化學工業、能源及催化等領域都具有廣闊的應用前景。近年來，各種形貌的鎳納米材料已被大量的研究與制備，如:Ni納米花、Ni納米鏈、Ni納米片、Ni納米線、樹枝狀結構及空心結構等。其中，一維鎳納米線材料由于其連續性及高的長徑比較零維具有更加寬廣的應用空間，而刺狀的鎳納米線因具有較大的形狀各向異性及表面獨特的針尖結構所帶來的尖端效應，展示出優異的電子傳導及場致電子發射特性。因此對于其晶體生長機理及先進材料設計制造方面具有重要的研究價值及意義。經對現有的文獻檢索發現，制備刺狀Ni納米線的方法多采用表面活性劑，此方法在完成制備后需要采用額外的步驟去除表面活性劑，在批量生產中工序繁瑣且成本較高。
技術實現思路
針對現有技術中的缺陷，本專利技術的目的是提供一種。本專利技術是通過以下技術方案實現的:本專利技術提供一種，所述方法包括以下步驟:步驟一:配置鎳鹽水溶液，超聲處理，使其溶解均勻；得到溶液A ；步驟二:向所述溶液A中加入還原試劑，超聲處理，使其混合均勻，得到溶液B ;步驟三:將所述溶液B倒入反應容器內，放入外加磁場條件下，加熱反應，最終得到刺狀磁性鎳納米線。優選地，步驟一中，鎳鹽水溶液的濃度為0.1?30mol/L。優選地，步驟一中，所述鎳鹽水溶液為氯化鎳水溶液或乙酸鎳水溶液。優選地，步驟二中，所述還原試劑為水合肼。優選地，所述還原試劑的質量百分比濃度為I?30%。優選地，步驟二中，所述溶液A與還原試劑的體積比為1:(1?80)。優選地，步驟三中，所述加熱溫度為60?100°C，加熱時間為0.5?20h。優選地，步驟三中，所述反應方式為水浴加熱反應和水熱反應合。優選地，步驟三中，所述外加磁場強度為0.01?4T。所述超聲處理的時間為I?60分鐘。與現有技術相比，本專利技術具有如下的有益效果: ( I)本專利技術制備方法新穎、工藝簡單、能耗低、可操作性強。(2)本專利技術可通過改變反應液中鎳離子濃度、反應時間、反應溫度及磁場大小等參數對刺狀磁性鎳納米線的直徑、刺的長度及密度進行調控優化。(3)本專利技術方法制備所獲得的鎳納米線直徑為0.5?2μπι，長度從幾十個微米到幾個毫米，具有極高的長徑比，表面的刺狀結構可達0.3?I μ m。【專利附圖】【附圖說明】通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本專利技術的其它特征、目的和優點將會變得更明顯:圖1為本專利技術實施例1制備的刺狀磁性鎳納米線的SM圖；圖2為本專利技術實施例2制備的刺狀磁性鎳納米線的SM圖；圖3為本專利技術實施例3制備的刺狀磁性鎳納米線的SM圖；圖4為本專利技術實施例4制備的刺狀磁性鎳納米線的SM圖；圖5為本專利技術實施例5制備的刺狀磁性鎳納米線的SEM圖。【具體實施方式】下面結合具體實施例對本專利技術進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本專利技術，但不以任何形式限制本專利技術。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本專利技術構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本專利技術的保護范圍。實施例1本實施例涉及一種刺狀鎳納米線的制備方法，具體步驟如下:步驟一，配置0.0lM的氯化鎳水溶液IOOmL,超聲處理IOmin使其充分溶解均勻，記為溶液A ；步驟二，向上述A溶液中滴加ImL水合肼，超聲處理IOmin使其混合均勻，得到溶液B。步驟三，將溶液B倒入反應釜內并置于外加0.5T磁場的烘箱內，80°C下反應8h，待反應結束后將產物取出并清洗干凈，最終得到刺狀鎳納米線。本實施例制備得到刺狀鎳納米線的掃描電鏡照片如圖1所示，鎳線直徑為0.8?1.2 μ m,長度為0.5?I毫米,表面的刺狀結構可達500?700nm。實施例2本實施例涉及一種刺狀鎳納米線的制備方法，具體步驟如下:步驟一，配置3M的氯化鎳水溶液IOOmL,超聲處理IOmin使其充分溶解均勻，記為溶液A。步驟二，向上述A溶液中滴加80mL水合肼，超聲處理IOmin使其混合均勻，得到溶液B。步驟三，將溶液B倒入反應釜內并置于外加0.5T磁場的烘箱內，90°C下反應20h，待反應結束后將產物取出并清洗干凈，最終得到刺狀鎳納米線。本實施例制備得到刺狀鎳納米線的掃描電鏡照片如圖2所示，鎳線直徑為I?1.6 μ m,長度為0.5?1.5毫米,表面的鎳刺可達400?700nm。實施例3本實施例涉及一種刺狀鎳納米線的制備方法，具體步驟如下:步驟一，配置0.05M的乙酸鎳水溶液IOOmL,超聲處理IOmin使其充分溶解均勻，記為溶液A。步驟二，向上述A溶液中滴加5mL水合肼，超聲處理IOmin使其混合均勻，得到溶液B。步驟三，將溶液B倒入反應釜內并置于外加4T磁場的烘箱內，80°C下反應5h，待反應結束后將產物取出并清洗干凈，最終得到刺狀鎳納米線。本實施例制備得到刺狀鎳納米線的掃描電鏡照片如圖3所示，鎳線直徑為1.4?2U m左右，長直有序，長度可達I?2暈米，表面的刺狀結構可達0.5?I μ m。實施例4本實施例涉及一種刺狀鎳納米線的制備方法，具體步驟如下:步驟一，配置0.1M的氯化鎳水溶液IOOmL,超聲處理IOmin使其充分溶解均勻，記為溶液A。步驟二，向上述A溶液中滴加IOmL水合肼，超聲處理IOmin使其混合均勻，得到溶液B。步驟三，將溶液B置于外加0.1T磁場的水浴鍋內，60°C下反應3h，待反應結束后將產物取出并清洗干凈，最終得到刺狀鎳納米線。本實施例制備得到刺狀鎳納米線的掃描電鏡照片如圖4所示。鎳納米線直徑為0.8 μ m左右，長度為30?50 μ m,表面的刺狀結構達300?500nm。實施例5本實施例涉及一種刺狀鎳納米線的制備方法，具體步驟如下:步驟一，配置0.1M的乙酸鎳水溶液IOOmL,超聲處理IOmin使其充分溶解均勻，記為溶液A。步驟二，向上述A溶液中滴加IOmL水合肼，超聲處理IOmin使其混合均勻，得到溶液B。步驟三，將溶液B置于外加0.0lT磁場的水浴鍋內，100°C下反應0.5h，待反應結束后將產物取出并清洗干凈，最終得到刺狀鎳納米線。本實施例制備得到刺狀鎳納米線的掃描電鏡照片如圖5所示。鎳納米線直徑為0.5 μ m左右，長度為20?40 μ m，表面的刺狀結構在300nm左右。綜上所述:本專利技術方法制備所獲得的鎳納米線直徑為0.5?2μπι，長度從幾十個微米到幾個毫米，具有極高的長徑比，表面的刺狀結構可達0.3?I μπι。本專利技術可通過改變反應液中鎳離子濃度、反應時間、反應溫度及磁場大小等參數對刺狀本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種刺狀磁性鎳納米線的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：步驟一：配置鎳鹽水溶液，超聲處理，使其溶解均勻，記為溶液A；步驟二：向所述溶液A中加入還原試劑，超聲處理，使其混合均勻，記為溶液B；步驟三：將所述溶液B倒入相應反應容器內，置于外加磁場的條件下，加熱反應，最終得到刺狀磁性鎳納米線。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張亞非，李忠麗，劉一劍，耿會娟，蘇言杰，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：發明
國別省市：