铜纳米线及铂包铜纳米线的制备与应用研究

发布时间：2021-12-09 03:11

　　一维金属纳米材料和传统的金属材料相比凭借其独特的光学、电学、物理学、催化及化学性能受到了广泛的关注。铜作为地球上储存丰富、具有独特物理性能例如优良的热力学和电学性能的材料是目前研究最为广泛的金属纳米线,并且具有巨大的潜力应用在纳米器件、替代传统的透明导电材料ITO。铜纳米线的性能很大程度上取决于其尺寸、长径比、结构及晶型。通过理论推算和实验表明长径比很大即又长又细的铜纳米线所制备的导电薄膜在光学透过率和导电性能上具有很高的优势。因此探索出一种便捷的方法制备出又长又细的铜纳米线至关重要。燃料电池高效催化剂一直是一项重要的研究课题,贵金属Pt是电化学催化领域中研究的最为广泛的材料,但是由于其昂贵的价格及低的地球储备,很多研究目前致力于改善其结构及掺杂其他金属从而提高其电化学催化性能。一维铂铜纳米线由于其结构及双金属构型在直接甲醇催化燃料电池的电催化一直具有其独特的优势。在本文中通过简单的水热还原法以葡萄糖为还原剂、十六胺（HDA）及十八胺（ODA）为表面活性剂为合成出线径为13.5 nm,长度为30μm的超细铜纳米线。并以铜纳米线为模板合成出了Pt/Cu纳米线。通过SEM、TEM、XRD、... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

以氧化铝为模板合成铜纳米线的形成过程示意图

铜纳米线导及铂包铜纳米线的制备与应用研究还原剂及十六胺(HDA)为表面活性剂合成出了产率高达 90%的铜纳米线改变金属前驱体与还原剂的比例得到不同形貌的产物。Zhang Dieping 等加入两种表面活性剂 HDA 和 CTAB 得到线径在 24 nm 的超细铜纳米线两种表面活性剂的比例得到形貌可控的纳米结构，在 0.8 g 的 HDA 的前加入 0.1、0.3、0.5、0.8 g 的 CTAB 得到如图 1.2 所示的(a)、(b)、(c)、图可以看出当 CTAB 的加入量很少时(0.1 g)时只有不规则的多面体生成B 的加入量达到 0.3 g 时有铜纳米线的出现，随着 CTAB 的加入量增加了很纯的纳米线基本上无粒子生成，但是随着 CTAB 的量进一步的增加现了纳米带。

B)迈耶杆涂布法制备铜纳米线薄膜，(C)铜纳米线薄膜导电性测试(A, B) Cu NW/PET prepared by meyer rod coating (C) The conductivity tesNW/PET涂布法是工业上常用的一种方式，是一种卷对卷的工艺生产方分散液滴在衬底上然后以一定的速度转动迈耶棒，使导电液均，如图 1.3 所示。Cui 课题组[104]报道了将 Cu 纳米线利用这种导电薄膜，这种方式为以后 Cu 纳米线工业化生产、量产提供 Cu 纳米线分散在甲醇溶液中通过迈耶杆悬凃法负载在基底上，不需要通过后续加热除掉有机物。这种方法适合于工业化生应用在实际生活中提供了可能。纳米线的研究进展合金纳米线研究进展


本文编号：3529799