1.本发明属于
纳米结构材料领域，涉及到一种单晶
氧化铜纳米线和铜纳米线的简易制备方法。
背景技术：
2.金属和金属氧化物是生活中最常见的材料和应用范围较为广泛的结构性能材料。随着精密和超精密加工的技术的发展，纳米结构材料逐渐走进人们的视野，并发挥着重要作用。以铜和氧化铜纳米线为例。铜纳米线不仅可以用于涂膜，制作柔性电极用于代替贵金属铟和银。同时也用于电脑芯片和半导体领域。不止如此，在电子，光电子和纳电子机械器械中，铜和氧化铜纳米线也起到很重要的作用。
3.目前合成纳米线的方法主要有以下几种，水热化学合成法，电化学沉积方法，元素合成法。水热法合成纳米线需要大量的化学试剂，环保性差；电化学沉积法需要制备模板，耗时而且工艺复杂。元素合成法需要花费较大的费用购买设备，以上种种方法都存在一定缺点。
技术实现要素：
4.为解决上述问题，本发明提出一种简单廉价的单晶氧化铜纳米线和单晶铜纳米线的简易制备方法。本发明利用恒温加热台加热透射电镜用的普通铜载网，并保温3-5h，可以制备单晶氧化铜纳米线。将载有氧化铜纳米线的铜网放入还原性气氛中加热保温1-3h得到单晶铜纳米线。
5.本发明的技术方案如下：
6.一种单晶氧化铜纳米线的简易制备方法，具体
步骤如下：
7.步骤a1.选取透射电镜专用的直径为3mm的铜载网。
8.步骤a2.将透射电镜铜网放置在加热台上，升温速率120℃/min-5℃/min。并设置加工温度为350-450℃，保温3-5h。
9.步骤a3.等待透射电镜铜网降至室温，得到大量单晶氧化铜纳米线。直径范围50-300nm。长度为2-20μm。将铜网放置透射电镜可以观察出大量单晶纳米氧化铜纳米线。
10.进一步地，
所述步骤a1中，透射电镜铜载网包括普通碳膜，微栅，超薄碳膜等各种类型铜载网但并不限于这几种铜载网。每个通网上有200-400个圆孔。
11.进一步地，所述步骤a2中，所用的加热台只是加热工具，并不限于加热台。加热台所处的环境为大气氛围。
12.进一步地，所述步骤a3中，所制备的铜纳米线是大量的，铜网的每个圆孔周围布满了单晶氧化铜纳米线。
13.本发明还提供了一种单晶铜纳米线，所述单晶铜纳米线采用所述的单晶氧化铜纳米线的简易制备方法制得。
14.一种铜纳米线的简易制备方法，具体步骤如下：
15.步骤b1.选择一个密闭钢管，或者密闭的玻璃管，将载有氧化铜纳米线的铜网放在密闭的玻璃管内并通入还原性气体。气体压力为10mbar-2bar。保持密闭环境。
16.步骤b2.将玻璃管用管式炉加热，加热温度为150-300℃，保温1-3h。
17.步骤b3.将铜网放入透射电镜观察，发现制备出大量铜单晶纳米线。
18.进一步地，所述步骤b1中，密闭钢管和密闭玻璃管只是一个密闭空间，并不仅限于玻璃管和钢管，例如大的密闭环境如手套箱。还原性气体包括氢气，一氧化碳等，但不仅限于这两种气体。
19.进一步地，所述步骤b2中，所用的加热方式并不限于管式炉加热，任何可以加热保温的手段都可以。
20.本发明的有益效果：本方法可以简单高效廉价的制备单晶氧化铜和铜纳米线。制备的直径范围50-300nm。长度为2-20μm。每个铜网含有大量氧化铜和铜纳米线。制备的纳米线和商业纳米线是可以比拟的。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1(a)为本发明实施例中制备的氧化铜纳米线的tem照片，图1(b)为本发明实施例中ade选区电子衍射图。
23.图2为本发明实施例中铜纳米线的透射电镜图。
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
26.实施例1
27.选择直径为3mm的铜网(微栅)作为氧化铜纳米线制备的原材料，将铜网放置在恒温加热台上，加热台所处氛围为大气环境，并设置升温速率为20℃/min，加热到400℃，保温4小时。等待铜网降至室温，将铜网放置透射电镜可以观察出如图1所示的单晶氧化铜纳米线。
28.实施例2
29.将上述制备载有氧化铜纳米线的铜网放入一个玻璃管内的石英棉上，在石英管内通入1bar的氢气，保持玻璃管密闭空间。将石英管放在管式炉上进行加热，加热速率为10℃/min，加热温度到150℃，并保温1h。然后缓慢降温。放入透射电镜中观察，观察到如图2所示的单晶铜纳米线。
30.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽
管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
技术特征：
1.一种单晶氧化铜纳米线的简易制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤a1.选取透射电镜专用的铜载网；步骤a2.将透射电镜铜网放置在加热装置上，升温速率120℃/min-5℃/min，并设置加工温度为350-450℃，保温3-5h；步骤a3.等待透射电镜铜网降至室温，得到大量直径范围50-300nm，长度为2-20μm的单晶氧化铜纳米线。2.根据权利要求1所述的单晶氧化铜纳米线的简易制备方法，其特征在于，所述步骤a1中，透射电镜铜载网包括普通碳膜，微栅，超薄碳膜的铜载网。3.根据权利要求1所述的单晶氧化铜纳米线的简易制备方法，其特征在于，所述步骤a1中，每个铜载网上有200-400个圆孔。4.根据权利要求1所述的单晶氧化铜纳米线的简易制备方法，其特征在于，所述加热装置包括加热台，加热台所处的环境为大气氛围。5.一种单晶铜纳米线的简易制备方法，其特征在于，所述单晶铜纳米线采用权利要求1～4任一项所述的单晶氧化铜纳米线的简易制备方法制得，具体步骤如下：步骤b1.将载有氧化铜纳米线的铜网放在密闭容器内并通入还原性气体，气体压力为10mbar-2bar；步骤b2.对该密闭容器进行加热，加热温度为150-300℃，保温1-3h。6.根据权利要求5所述的单晶铜纳米线的简易制备方法，其特征在于，所述步骤b1中，密闭容器包括密闭钢管、密闭玻璃管和手套箱，还原性气体包括氢气，一氧化碳。
技术总结
本发明提出一种单晶氧化铜纳米线和铜纳米线的简易制备方法。本发明利用恒温加热台加热透射电镜用的普通铜载网，并保温3-5h，可以制备单晶氧化铜纳米线。将载有氧化铜纳米线的铜网放入还原性气氛中加热保温1-3h得到单晶铜纳米线。本发明是一种简单廉价的纳米线制备方法。方法。
技术研发人员：
张振宇 刘冬冬 刘伟 于志斌
受保护的技术使用者：
大连理工大学
技术研发日：
2022.07.11
技术公布日：
2022/11/3
