[發明專利]一鍋法制備高長徑比銀納米線的纖維素水熱合成法

有效

• 申請號: 201310332124.5
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN103357890A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 李先學;陳彰旭;吳麗仁
• 申請（專利權）人: 莆田學院
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;C30B29/02;C30B7/10
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于一維金屬納米材料制備技術領域，具體涉及一鍋法制備高長徑比銀納米線的纖維素水熱合成法。

背景技術

尺寸均一、具有較高長徑比的銀納米線材料由于其具有優異的傳熱導電性、透光性、耐曲撓性、催化特性、抗菌性和表面等離子共振效應等特性而備受人們的關注。目前銀納米線的制備方法主要有物理法和化學法兩種。其中物理法主要包括蒸發凝聚法、離子濺射法和機械研磨法等；化學法主要包括光或熱誘導法、模板法、化學氣相沉淀法、化學還原法和微波輻射法等。這些方法雖解決了部分問題，但還存在一些弊端。物理法對儀器設備要求較高，生產費用昂貴；化學法靈活多樣，但普遍存在制備過程繁瑣復雜、成本較高、所制銀納米線均勻性較差、產率較低等問題，而且化學法往往需要引入較多化學試劑,?這必然會帶來一定的環境污染問題。

纖維素是自然界分布最廣、含量最多的一種多糖，是地球上最豐富的可再生資源。纖維素類生物質主要包括農業生產的廢棄物和剩余物（如農作物秸稈、谷殼、麩皮、蔗渣等）、林木（軟木和硬木）及林業加工廢棄物、草類等。借助水熱反應體系，將木質纖維素的水解與銀納米線的還原過程結合起來，利用纖維素的水解產物（糖和醛）進行還原制備尺寸均一、具有較高長徑比的銀納米線，目前還未見相關報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一鍋法制備高長徑比銀納米線的纖維素水熱合成法，利用可再生的生物質資源，操作簡單，一鍋生成，得到的銀納米線平均直徑為90~350nm、長徑比超過200、尺寸均一、產率高。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一鍋法制備高長徑比銀納米線的纖維素水熱合成法包括以下步驟：?

（1）將纖維素、硫酸銀、十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）和去離子水一次性加入到聚四氟乙烯內襯中，充分攪拌使之混合均勻；

（2）將上述內襯裝入高壓釜并放入烘箱或馬弗爐中，在180~200℃下加熱10~24h，取出自然冷卻；

（3）將上述冷卻后的產物進行離心或抽濾分離，得到高長徑比銀納米線。

所述的纖維素為濾紙、農作物秸稈、谷殼、麩皮、蔗渣中的一種或幾種。?

纖維素和硫酸銀的質量比為5~30：1。?

CTAB和硫酸銀的摩爾比為3~8：1。

去離子水的添加量為聚四氟乙烯內襯容積的50~65%。

制得的銀納米線平均直徑為90~350nm、長徑比超過200。

本發明的顯著優點在于：利用可再生的生物質資源，操作簡單，一鍋生成，得到的銀納米線平均直徑為90~350nm、長徑比超過200、尺寸均一、產率高。

附圖說明

圖1為實施例1制備的銀納米線的掃描電子顯微鏡（SEM）照片。

具體實施方式

下面的實例是為了進一步闡明本發明的工藝過程特征而非限制本發明。????

實施例?l????

量取0.03g?Ag₂SO₄、0.40g濾紙（纖維素）、7mL?CTAB溶液（0.1mol/L）和25ml去離子水加入50mL聚四氟乙烯內襯中，充分攪拌使之混合均勻。然后將內襯裝入高壓釜并放入烘箱或馬弗爐中,?在180℃下加熱20h，然后使其冷卻至室溫；對反應后的產物進行離心分離，用掃描電鏡（SEM）觀察反應產物，所得銀納米線平均直徑為100~250nm、長徑比超過200。

實施例?2????

量取0.035g?Ag₂SO₄、0.45g濾紙（纖維素）、8mL?CTAB溶液（0.1mol/L）和25ml去離子水加入50mL聚四氟乙烯內襯中，充分攪拌使之混合均勻。然后將內襯裝入高壓釜并放入烘箱或馬弗爐中,?在190℃下加熱20h，然后使其冷卻至室溫；對反應后的產物進行離心分離，用掃描電鏡（SEM）觀察反應產物，所得銀納米線平均直徑為100~200nm、長徑比超過200。

實施例?3????

量取0.035g?Ag₂SO₄、0.40g黃豆殼（纖維素）、9mL?CTAB溶液（0.1mol/L）和25ml去離子水加入50mL聚四氟乙烯內襯中，充分攪拌使之混合均勻。然后將內襯裝入高壓釜并放入烘箱或馬弗爐中,?在180℃下加熱20h，然后使其冷卻至室溫；對反應后的產物進行離心分離，用掃描電鏡（SEM）觀察反應產物，所得銀納米線平均直徑為110~250nm、長徑比超過200。

實施例?4????