金属纳米线属于一维纳米材料,由于在两维方向上处于纳米尺度,故具有的量子尺寸效应、表面效应、量子隧道效应、介电限域效应等,从而导致不同于常规块体材料的力、热、光、电、磁等宏观性能,引起了广泛关注,成为近年来纳米材料研究的热点。金属纳米线因具有机械强度高,导电性好和比表面积大等优点,已经在催化剂和吸附剂方面显示出广阔的应用前景。

　　一、多孔阳极氧化铝模板制备法

　　此法是先制备多孔氧化铝模板,然后通过常规的化学反应,如电化学沉积、化学镀、化学气相沉积、溶胶-凝胶沉积等方法来制备纳米线。据报道,采用电化学沉积法制备出直径为50nm的Pd纳米线,其长度可达1μm。这种Pd纳米线在碱性环境中对乙醇的电化学催化具有很高的催化活性,峰电流密度达到89.6mA/cm2。另据报道,通过电化学沉积-模板法制备Fe60/Pb40纳米线阵列,其矫顽力随着退火温度的升高而增大;当退火温度为400℃时,矫顽力达到最大值2650Oe。电化学沉积-模板技术所制备的金属纳米线结构具有极高的垂直磁各向异性,有望成为新一代有高密度垂直磁记录介质。

　　二、聚合物膜模板制备法

　　聚合物膜指孔径为微米或纳米级的聚合物多孔膜,聚碳酸酯模板是其中使用最广泛的一种模板。据报道,采用这种模板,用电化学沉积-模板法制备Pt/Ni纳米线,所制备的纳米线对葡萄糖催化氧化具有很高的电催化活性,其峰电流密度可达到23mA/cm2,是Pt纳米线、Ni纳米线的2倍多。

　　三、软模板制备法

　　此法是采用表面活性剂在溶液中自动聚集形成束胶或者反束胶,并利用这些束胶或者反束胶作为微反应器来制备纳米线。表面活性剂在纳米线的生长过程中起定向生长的作用,使晶核通过一维生长形成纳米线。据报道,以乙二醇为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮为表面活性剂制备不同长径比的Ag纳米线。长径比小的Ag纳米线产生的峰电流为2.42×10-5A,而长径比大的Ag纳米线产生的峰电流为3.01×10-5A。在碱性溶液中,长径比大的Ag纳米线的电化学催化活性和稳定性更高。另据报道,采用软模板法以十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂成功制备Pt/Ru合金纳米线,这种纳米线对甲醇的催化活性比Pt、Ru单金属纳米线的要高。

　　四、外场诱导制备法

　　此法是在外加磁场的作用下,用还原剂将金属盐离子还原成原子,这些原子再通过扩散以自组装的方式形成金属纳米线。这种方法具有简单易行,无需添加表面活性剂,无需对模板孔壁进行敏化、活化处理等优点。在制备过程中简单地引入外加磁场就可以有效地改变所合成纳米粒子的形貌,在均匀对称的磁场作用下,纳米粒子可以按照一定的顺序排列,进而制得金属纳米线。(中国冶金报）