铜基纳米线的可控制备及应用研究

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本文在温和的条件下,通过湿化学还原法成功制备了不同尺寸形貌的铜纳米线,并基于合成的铜纳米线制备了透明导电膜及一维铜基壳核结构磁性复合材料。采用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、场发射扫描电镜(FESEM)、热重-差热分析(TG-DTA)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)等仪器对样品进行测试表征。本论文主要研究的内容与结论如下:  1、用葡萄糖还原法,制备出长度大于30μm,直径在37-45nm的铜纳米线。通过改变原料的种类和用量比,可得到大直径、颗粒状、片状等不同形貌的铜纳米材料,并提出存在中间产物氯化亚铜参与反应的可能生长机理。  2、通过水合肼还原法,宏量制备了长度为10-20μm,直径在90-110nm,形貌均匀、无端粒的铜纳米线。研究结果表明反应原料比例、反应温度及时间等条件对产物形貌的影响很大,并探索了还原过程中可能的反应机理。  3、通过用水合肼作为还原剂,已合成的Cu纳米线为模板,制备出平均直径约为120nm,长度约为10μm的核壳结构Cu@Co和Cu@Ni纳米线。通过调节水合肼的用量可以得到片状的Co包覆层和大颗粒状的Ni包覆层。研究结果表明,Cu纳米线在包覆后具有了顺磁性和抗氧化性。  4、使用水合肼还原法合成的铜纳米线制备出透光率68.6%,方块电阻为570Ω·sq-1的Cu/PET膜。并用Cu纳米线和含有Ag纳米线的涂布液制备Cu/Ag/PET膜,获得方块电阻为30Ω·sq-1、透光率为60.7%、并具有一定抗氧化性能的Cu/Ag/PET复合型透明导电膜。
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