专利摘要

专利摘要

本发明提供了一种改性非绝缘体纳米线，由非绝缘体纳米线依次经过含酸化合物和端氨基聚合物修饰得到。本发明提供的改性非绝缘体纳米线采用含酸化合物和端氨基聚合物对非绝缘体纳米线进行修饰，采用不同分子量的端氨基聚合物修饰非绝缘体纳米线得到的修饰层的厚度不同，本发明可通过调控端氨基聚合物的分子量调节改性非绝缘体纳米线修饰层的厚度，进而利用这种厚度可调的改性非绝缘体纳米线制备纳米线间距可调的组装膜，采用这种改性非绝缘体纳米线制备纳米线间距可调的组装膜的方法工艺简单、便于操作，可大规模的调控组装膜中纳米线之间的距离。本发明还提供了一种改性非绝缘体纳米线的制备方法、组装膜和器件。

权利要求

1.一种改性非绝缘体纳米线，由非绝缘体纳米线依次经过含酸化合物和端氨基聚合物修饰得到；所述含酸化合物包括多巴胺盐酸盐或正硅酸乙酯。

2.根据权利要求1所述的改性非绝缘体纳米线，其特征在于，所述非绝缘体纳米线为金纳米线、银纳米线、碲纳米线、铜纳米线、铂纳米线、钯纳米线、镉纳米线、铅纳米线、钌纳米线、碲化银纳米线或碲-金纳米线。

3.根据权利要求1所述的改性非绝缘体纳米线，其特征在于，所述端氨基聚合物包括端氨基醚类聚合物、端氨基丙烯酰胺类聚合物或端氨基丙烯酸类聚合物。

4.根据权利要求3所述的改性非绝缘体纳米线，其特征在于，所述端氨基聚合物包括端氨基聚乙二醇单甲醚、端氨基聚(N-异丙基丙烯酰胺)或端氨基聚(N,N-二甲氨基甲基丙烯酸)。

5.根据权利要求1、3或4所述的改性非绝缘体纳米线，其特征在于，所述端氨基聚合物的数均分子量为350～40000。

6.一种改性非绝缘体纳米线的制备方法，包括：

在碱性条件下，将非绝缘体纳米线和含酸化合物进行反应，得到中间产物；所述含酸化合物包括多巴胺盐酸盐或正硅酸乙酯；

在碱性条件下，将所述中间产物和端氨基聚合物进行反应，得到改性非绝缘体纳米线。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述碱性条件的pH值为7.5～10。

8.一种组装膜，包括由改性非绝缘体纳米线经Langmuir-Blodgett技术组装法制备得到的单层组装膜，所述改性非绝缘体纳米线为权利要求1～5中任意一项所述的改性非绝缘体纳米线，或权利要求6或8所述的制备方法制备得到的改性非绝缘体纳米线。

9.根据权利要求8所述的组装膜，其特征在于，所述组装膜包括由所述单层组装膜经过多次Langmuir-Blodgett技术组装法层层组装制备得到的多层组装膜。

10.一种器件，包括权利要求8或9所述的组装膜。

说明书

技术领域

本发明涉及纳米线技术领域，尤其涉及一种改性非绝缘体纳米线及其制备方法、组装膜和器件。

背景技术

纳米线是一种一维纳米材料，具有优异的光学、电学、磁学性能，可作为能量传输材料。对纳米材料进行功能化改性和结构单元组装来实现纳米材料不同功能的集成是扩展纳米材料未来应用的关键，如将环境响应型高分子物质通过一定的方法与无机纳米颗粒复合，环境响应型高分子物质在受到外界环境变化(如温度、pH、光及离子强度等)刺激时，自身结构及物化性质也会随之发生变化，会导致表面修饰有环境响应型高分子物质的纳米颗粒之间的距离发生变化，纳米颗粒之间距离的变化会使制备得到的纳米器件性能发生改变，如透明电极的透光性、表面等离子效应等性能发生改变。

Langmuir-Blodgett技术组装法能够在空气与液体界面实现从零维纳米球到一维纳米线的有序排列，得到可转移至各种衬底上的单层或多层纳米线膜，如文献(MaterialsHorizons,2014年,1卷,338-343)公开了一种大规模制备不同直径的碲纳米线的方法，将制备得到的碲纳米线利用Langmuir-Blodgett技术组装法进行组装，能够得到排列规整的单层或多层碲纳米线组装膜。现有技术一般通过电子束刻蚀或调节组装过程中外力大小的方法制备得到纳米线间距可调的纳米线薄膜，采用这些方法制备纳米线间距可调的纳米线薄膜的工艺复杂，制备的产品产量低、成本高，限制了纳米薄膜在纳米器件中的潜在应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种改性非绝缘体纳米线及其制备方法、组装膜和器件，采用本发明提供的改性非绝缘体纳米线制备纳米线间距可调的组装膜工艺简单、便于操作。

本发明提供了一种改性非绝缘体纳米线，由非绝缘体纳米线依次经过含酸化合物和端氨基聚合物修饰得到；所述含酸化合物包括多巴胺盐酸盐或正硅酸乙酯。

优选的，所述非绝缘体纳米线为金纳米线、银纳米线、碲纳米线、铜纳米线、铂纳米线、钯纳米线、镉纳米线、铅纳米线、钌纳米线、碲化银纳米线或碲-金纳米线。

优选的，所述端氨基聚合物包括端氨基醚类聚合物、端氨基丙烯酰胺类聚合物或端氨基丙烯酸类聚合物。

优选的，所述端氨基聚合物包括端氨基聚乙二醇单甲醚、端氨基聚(N-异丙基丙烯酰胺)或端氨基聚(N,N-二甲氨基甲基丙烯酸)。

优选的，所述端氨基聚合物的数均分子量为350～40000。

本发明提供了一种改性非绝缘体纳米线的制备方法，包括：

在碱性条件下，将非绝缘体纳米线和含酸化合物进行反应，得到中间产物；所述含酸化合物包括多巴胺盐酸盐或正硅酸乙酯；

在碱性条件下，将所述中间产物和端氨基聚合物进行反应，得到改性非绝缘体纳米线。

优选的，所述碱性条件的pH值为7.5～10。

本发明提供的改性非绝缘体纳米线及提供的方法制备得到的改性非绝缘体纳米线，采用含酸化合物和端氨基聚合物对非绝缘体纳米线进行修饰，采用不同分子量的端氨基聚合物修饰非绝缘体纳米线得到的修饰层的厚度不同，本发明可通过调控端氨基聚合物的分子量调节改性非绝缘体纳米线修饰层的厚度，进而利用这种厚度可调的改性非绝缘体纳米线制备纳米线间距可调的组装膜，采用这种改性非绝缘体纳米线制备纳米线间距可调的组装膜的方法工艺简单、便于操作，可大规模的调控组装膜中纳米线之间的距离。

此外，本发明提供的改性非绝缘体纳米线的制备方法原料易得、工艺简单，可进行批量生产。

本发明提供了一种组装膜，包括由改性非绝缘体纳米线经Langmuir-Blodgett技术组装法制备得到的单层组装膜，所述改性非绝缘体纳米线为上述技术方案所述的改性非绝缘体纳米线，或上述技术方案所述的制备方法制备得到的改性非绝缘体纳米线。

优选的，所述组装膜包括由所述单层组装膜经过多次Langmuir-Blodgett技术组装法层层组装制备得到的多层组装膜。

本发明提供的组装膜将上述技术方案所述的间距可调的改性非绝缘体纳米线通过Langmuir-Blodgett技术组装法制备得到，采用这种方法制备纳米线间距可调的组装膜工艺简单、便于操作，可大规模调控组装膜中纳米线之间的距离。此外，本发明提供的组装膜实现了纳米线功能化和结构化的同时调整，这种组装膜的应用领域更为广阔。

本发明提供了一种器件，包括上述技术方案所述的组装膜。

本发明提供的器件包括上述技术方案所述的组装膜，所述组装膜中纳米线之间的距离可调，纳米线之间的距离对组装膜的光学性能和电学性能具有重要的影响，可以有效地调节组装膜的光学性能和电学性能，使本发明可以得到不同光学性能和电学性能的器件。

附图说明

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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1制备得到的碲纳米线溶液的透射电镜图片；

图2为本发明实施例2制备得到的中间产物的透射电镜图片；

图3为本发明实施例2制备得到的改性碲纳米线的透射电镜图片；

图4为本发明实施例3制备得到的单层组装膜的透射电镜图片；

图5为本发明实施例4制备得到的双层组装膜的透射电镜图片；

图6为本发明实施例5制备得到的碲化银单层组装膜的透射电镜图片；

图7为本发明实施例6制备得到的碲-金单层组装膜的透射电镜图片；

图8为本发明实施例8制备得到的单层组装膜的透射电镜图片。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

本发明提供了一种改性非绝缘体纳米线，由非绝缘体纳米线依次经过含酸化合物和端氨基聚合物修饰得到；所述含酸化合物包括多巴胺盐酸盐或正硅酸乙酯。

在本发明的实施例中，所述非绝缘体纳米线可以为金纳米线、银纳米线、碲纳米线、铜纳米线、铂纳米线、钯纳米线、镉纳米线、铅纳米线、钌纳米线、碲化银纳米线或碲-金纳米线。本发明对所述非绝缘体纳米线的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的非绝缘体纳米线的制备方法制备得到即可，如可按照文献(JournaloftheAmericanChemicalSociety,2014年,136卷,10242-10245)所公开的方法制备得到碲纳米线，也可按照下述方法制备得到碲纳米线：

在碱性条件下，将聚维酮(PVP-K30)和亚碲酸钠进行反应，得到碲纳米线。

在本发明的实施例中，可以将聚维酮和亚碲酸钠先溶解在水中，得到混合液；再将所述混合液与氨水和水合肼混合后进行反应，得到碲纳米线。在本发明的实施例中，可以将聚维酮和亚碲酸钠先溶解在去离子水中，得到混合液。在本发明的实施例中，所述水、氨水和水合肼的体积比为(300～350):(30～35):(15～19)；在其他的实施例中，所述水、氨水和水合肼的体积比为(310～340):(32～34):(16～18)；在另外的实施例中，所述水、氨水和水合肼的体积比为330:33:17。

在本发明的实施例中，所述聚维酮和亚碲酸钠反应的温度为160℃～200℃；在其他的实施例中，所述聚维酮和亚碲酸钠反应的温度为170℃～180℃。在本发明的实施例中，所述聚维酮和亚碲酸钠反应的时间为2.5小时～3.5小时；在其他的实施例中，所述聚维酮和亚碲酸钠反应的时间为3小时。

在本发明的实施例中，所述聚维酮和亚碲酸钠的质量比为10:(0.8～1)；在其他的实施例中，所述聚维酮和亚碲酸钠的质量比为10:0.9。

在本发明中，所述含酸化合物包括多巴胺盐酸盐或正硅酸乙酯。本发明对所述含酸化合物的来源没有特殊的限制，可由市场购买获得，如可采用Sigma-Aldrich提供的H8502型号的多巴胺盐酸盐。

在本发明的实施例中，所述端氨基聚合物包括端氨基醚类聚合物、端氨基丙烯酰胺类聚合物或端氨基丙烯酸类聚合物；在其他的实施例中，所述端氨基聚合物包括端氨基聚乙二醇单甲醚、端氨基聚(N-异丙基丙烯酰胺)或端氨基聚(N,N-二甲氨基甲基丙烯酸)。

本发明提供的改性非绝缘体纳米线经过含酸化合物和端氨基聚合物的修饰，通过选择不同分子量的端氨基聚合物可以得到修饰层厚度不同的改性非绝缘体纳米线。在本发明的实施例中，所述端氨基聚合物的数均分子量为350～40000；在其他的实施例中，所述端氨基聚合物的数均分子量为500～25000；在另外的实施例中，所述端氨基聚合物的数均分子量为800～1200。在本发明的实施例中，所述改性非绝缘体纳米线的修饰层厚度在0～60nm的范围内可调。

本发明对所述端氨基聚合物的来源没有特殊的限制，本领域技术人员可选择需要的端氨基聚合物按照本领域技术人员熟知的方法制备得到，如可按照文献(Biomacromolecules,2001年,2卷,430-441)所公开的方法制备得到端氨基聚乙二醇单甲醚。

在本发明的实施例中，所述非绝缘体纳米线、含酸化合物和端氨基聚合物的质量比为(2～6):(100～110):(0.2～0.4)；在其他的实施例中，所述非绝缘体纳米线、含酸化合物和端氨基聚合物的质量比为(3～5):(102～108):(0.25～0.3)；在另外的实施例中，所述非绝缘体纳米线、含酸化合物和端氨基聚合物的质量比为3.8:105:0.263。

本发明提供了一种改性非绝缘体纳米线的制备方法，包括：

在碱性条件下，将非绝缘体纳米线和含酸化合物进行反应，得到中间产物；所述含酸化合物包括多巴胺盐酸盐或正硅酸乙酯；

在碱性条件下，将所述中间产物和端氨基聚合物进行反应，得到改性非绝缘体纳米线。

本发明在碱性条件下，将非绝缘体纳米线和含酸化合物进行反应，得到中间产物。在本发明中，所述非绝缘体纳米线和含酸化合物的种类、来源和用量与上述技术方案所述非绝缘体纳米线和含酸化合物的种类、来源和用量一致，在此不再赘述。

在本发明的实施例中，所述非绝缘体纳米线和含酸化合物进行反应的时间为4小时～10小时；在其他的实施例中，所述非绝缘体纳米线和含酸化合物进行反应的时间为6小时～8小时。

在本发明的实施例中，所述非绝缘体纳米线和含酸化合物进行反应的碱性条件为pH值为7.5～10；优选为8～8.5。在本发明的实施例中，可以将非绝缘体纳米线溶解在碱性溶剂中，得到非绝缘体纳米线溶液；将所述非绝缘体纳米线溶液和含酸化合物进行反应，得到中间产物。在本发明的实施例中，所述碱性溶剂为三(羟甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲溶液。在本发明的实施例中，所述碱性溶剂的pH值为7.5～10。在本发明的实施例中，所述三(羟甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲溶液的摩尔浓度为5mmol/L～30mmol/L。本发明对所述三(羟甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲溶液的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的方法将三(羟甲基)氨基甲烷水溶液采用盐酸调节到所需pH值即可制备得到。在本发明的实施例中，所述非绝缘体纳米线溶液的摩尔浓度为10mmol/L～30mmol/L；在其他的实施例中，所述非绝缘体纳米线溶液的摩尔浓度为15mmol/L～20mmol/L。

在本发明的实施例中，将所述非绝缘体纳米线溶解在碱性溶剂中之前可以对所述非绝缘体纳米线进行洗涤处理。在本发明的实施例中，所述洗涤处理的方法为离心洗涤。在本发明的实施例中，所述离心洗涤的时间为3min～5min；优选为3min～4min。在本发明的实施例中，所述离心洗涤的离心转速为2000rpm/min～8000rpm/min；优选为4000rpm/min～5000rpm/min。

在本发明的实施例中，可以将含酸化合物溶液加入到上述非绝缘体纳米线溶液中进行反应，得到中间产物。在本发明的实施例中，所述含酸化合物溶液的质量浓度为1mg/L～4mg/L。

在本发明的实施例中，可以在搅拌的作用下，将所述非绝缘体纳米线和含酸化合物进行反应，得到中间产物。在本发明的实施例中，所述搅拌的方法为磁力搅拌。在本发明的实施例中，所述磁力搅拌的时间为4小时～10小时；优选为7小时～8小时。在本发明的实施例中，所述磁力搅拌的速率为150rpm/min～300rpm/min；优选为200rpm/min～300rpm/min。

在本发明的实施例中，将非绝缘体纳米线和含酸化合物进行反应后，将得到的反应产物进行洗涤处理，得到中间产物。在本发明的实施例中，将所述反应产物进行洗涤的方法为离心洗涤。在本发明的实施例中，将所述反应产物进行洗涤的试剂为丙酮。在本发明的实施例中，将所述反应产物进行离心洗涤的时间为2min～4min；优选为3min。在本发明的实施例中，将所述反应产物进行离心洗涤的离心转速为3000rpm/min～8000rpm/min；优选为4000rpm/min～5000rpm/min。

得到中间产物后，本发明在碱性条件下，将所述中间产物和端氨基聚合物进行反应，得到改性非绝缘体纳米线。在本发明中，所述端氨基聚合物的种类、来源和用量与上述技术方案所述端氨基聚合物的种类、来源和用量一致，在此不再赘述。

在本发明的实施例中，所述中间产物和端氨基聚合物进行反应的温度为20℃～30℃。在本发明的实施例中，所述中间产物和端氨基聚合物进行反应的时间为10小时～20小时；优选为14小时～16小时。

在本发明的实施例中，所述中间产物和端氨基聚合物进行反应的碱性条件为pH值为7.5～10；优选为8～8.5。在本发明的实施例中，可以将所述中间产物分散在碱性溶剂中，将得到的混合液与端氨基聚合物进行反应，得到改性非绝缘体纳米线。在本发明中，所述碱洗溶剂的种类和来源与上述技术方案所述碱性溶剂的种类和来源一致，在此不再赘述。在本发明的实施例中，所述端氨基聚合物在反应体系中的质量浓度为3mg/mL～8mg/mL。

在本发明的实施中，可以在搅拌的条件下将所述中间产物和端氨基聚合物进行反应。在本发明的实施例中，所述搅拌的时间为10小时～20小时。在本发明的实施例中，所述搅拌的速度为150rpm/min～300rpm/min；优选为200rpm/min～250rpm/min。

在本发明的实施例中，所述中间产物和端氨基聚合反应完成后，将得到的反应产物依次进行洗涤、分散、萃取，得到改性非绝缘体纳米线。在本发明的实施例中，所述洗涤的方法为离心洗涤。在本发明的实施例中，所述分散的试剂为水，优选为去离子水。在本发明的实施例中，所述萃取的试剂为二氯甲烷或乙酸乙酯，采用萃取试剂将未反应的端氨基聚合物去除。在本发明的实施例中，所述萃取的次数为1次～4次。

在本发明的实施例中，可以将不同材质的非绝缘体纳米线通过上述技术方案所述的方法制备成不同材质的改性非绝缘体纳米线；也可以先选择一种材质的非绝缘体纳米线，通过上述技术方案所述的方法制备得到改性非绝缘体纳米线，再将这种材质的改性非绝缘体纳米线与其他物质进行反应，得到不同材质的改性非绝缘体纳米线；如可以先将碲纳米线按照上述技术方案所述的方法制备成改性碲纳米线，再将改性碲纳米线分别与硝酸银、氯金酸、氯铂酸、氯化钯、氯化镉、硝酸铅和氯化钌进行反应，分别制备得到改性碲化银纳米线、改性碲-金纳米线、改性铂纳米线、改性钯纳米线、改性镉纳米线、改性铅纳米线和改性钌纳米线。

在本发明的实施例中，可以将改性碲纳米线分别与硝酸银溶液、氯金酸溶液、氯铂酸溶液、氯化钯溶液、氯化镉溶液、硝酸铅溶液和氯化钌溶液进行反应。在本发明的实施例中，所述硝酸银溶液的摩尔浓度为0.01mol/L～0.05mol/L。在本发明的实施例中，所述改性碲纳米线和硝酸银溶液的反应时间为10秒～20秒。在本发明的实施例中，所述氯金酸溶液的摩尔浓度为0.1mol/L～0.8mol/L。在本发明的实施例中，所述改性碲纳米线和氯金酸溶液的反应时间为20秒～50秒。

本发明提供了一种组装膜，包括由改性非绝缘体纳米线经Langmuir-Blodgett技术组装法制备得到的单层组装膜，所述改性非绝缘体纳米线为上述技术方案所述的改性非绝缘体纳米线或上述技术方案所述的制备方法制备得到的改性非绝缘体纳米线。

本发明对所述Langmuir-Blodgett技术组装法的具体方法没有特殊的限制，本领域技术人员可根据实际情况按照本领域技术人员熟知的Langmuir-Blodgett技术组装法的技术方案进行操作，如可按照下述方法采用Langmuir-Blodgett技术组装法制备得到单层组装膜：

将上述技术方案所述的非绝缘体纳米线分散在三氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，得到混合物；

将所述混合物滴加在空气-去离子水界面上后静置，得到单层组装膜。

在本发明的实施例中，所述混合溶液中三氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为(1～3):(3～1)；优选为1:1。在本发明的实施例中，所述静置的时间为15分钟～25分钟。

在本发明的实施例中，可以将所述混合物均匀地滴加在空气-去离子水界面上，将所述混合物滴加到空气-水去离子水界面上后混合物立即向外扩展，在扩展过程中上述混合溶液逐渐挥发，留下无序的改性非绝缘体纳米线分布在空气-水去离子水表面界面上，在上述静置的时间内所述混合溶液完全挥发完，利用空气-水去离子水表面自发形成的滑障在推挤过程中产生的作用力使所述改性非绝缘体纳米线排列的更为有序紧密。

在本发明的实施例中，可以将不同材质的改性非绝缘体纳米线按照上述技术方案所述的方法进行组装制备得到不同材质的单层组装膜；也可以采用一种材质的改性非绝缘体纳米线按照上述技术方案所述的方法制备得到单层组装膜，再将这种材质的单层组装膜和其他物质进行反应，得到不同材质的单层组装膜；如可将改性碲纳米线按照上述技术方案所述的方法制备成改性碲纳米线单层组装膜，再将改性碲纳米线单层组装膜分别与硝酸银、氯金酸、氯铂酸、氯化钯、氯化镉、硝酸铅和氯化钌进行反应，分别制备得到改性碲化银纳米线单层组装膜、改性碲-金纳米线单层组装膜、改性铂纳米线单层组装膜、改性钯纳米线单层组装膜、改性镉纳米线单层组装膜、改性铅纳米线单层组装膜和改性钌纳米线单层组装膜。

在本发明的实施例中，可以将改性碲纳米线单层组装膜分别与硝酸银溶液、氯金酸溶液、氯铂酸溶液、氯化钯溶液、氯化镉溶液、硝酸铅溶液和氯化钌溶液进行反应。在本发明中，所述硝酸银溶液和氯金酸溶液的摩尔浓度与上述技术方案所述硝酸银溶液和氯金酸溶液的摩尔浓度一致，在此不再赘述。在本发明的实施例中，所述改性碲纳米线单层组装膜和硝酸银溶液的反应时间为10秒～20秒。在本发明的实施例中，所述改性碲纳米线单层组装膜和氯金酸溶液的反应时间为20秒～50秒。本发明可利用碲纳米线的高反应活性，将碲纳米线单层组装膜与其他物质进行反应，得到多种材质不同的单层组装膜。

在本发明的实施例中，所述组装膜包括由上述技术方案所述的单层组装膜经过多次Langmuir-Blodgett技术组装法层层组装制备得到的多层组装膜。本发明提供的多层组装膜是由上述技术方案所述的单层组装膜通过层层组装技术制备得到的，在组装的过程中可以设定每层单层组装膜的组装角度，得到角度可调的多层组装膜。

本发明对所述层层组装的具体方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的利用Langmuir-Blodgett技术组装法进行多次组装的技术方案即可，可先按照上述技术方案所述的Langmuir-Blodgett技术组装法制备得到第一层单层组装膜，将得到的第一层单层组装膜转移至衬底上；按照上述技术方案所述的Langmuir-Blodgett技术组装法制备得到第二层单层组装膜，将第二层组装膜转移至上述第一层单层组装膜的表面，在转移的过程中第二层单层组装膜中的改性非绝缘体纳米线可以与第一层单层组装膜中的改性非绝缘体纳米线形成一定的角度，以此类推，即可制备得到纳米线角度可调的多层组装膜。本发明对所述多层组装膜中各层改性非绝缘体纳米线之间形成的角度没有特殊的限制，各层改性非绝缘体纳米线之间形成的角度在0°～90°的范围内随意调整。在本发明的实施例中，所述衬底可以为玻璃或塑料。

本发明提供的组装膜可以通过控制改性非绝缘体纳米线修饰层的厚度，调控纳米线之间的距离，通过Langmuir-Blodgett技术组装法制备得到纳米线距离可控的单层组装膜；通过重复操作Langmuir-Blodgett技术组装法进行层层组装，制备得到不同交叉角度的多层组装膜。

本发明提供了一种器件，包括上述技术方案所述的组装膜。在本发明的实施例中，所述器件可以为光学器件、电学器件或传感器件。本发明提供的器件包括上述技术方案所述的组装膜，由于所述组装膜中纳米线之间的距离可调，则可以实现调控本发明提供的器件光学性能和电学性能的目的，如增加组装膜中纳米线之间的距离能够提高组装膜的透过率，从而得到所需透过率的光学器件。

本发明以下实施例中所用的原料均为市售产品，所用的Langmuir-Blodgett膜仪为NimaTechnology提供的312D型号的设备；所用的离心机为上海安亭科学仪器厂提供的AnkeTGL-10B型号的设备；所用的磁力搅拌器为江苏金坛市金城国胜实验仪器厂提供的CJJ-931型号的设备；所用的透射电子显微镜为日本生产的JEOL-F2010型号的设备。

实施例1

在反应釜中，将10g的PVP-K30和0.922g的亚碲酸钠溶于330mL的去离子水中，待完全溶解后向得到的混合溶液中加入33.4mL的氨水和16.7mL的水合肼，将所述反应釜放置于180℃的烘箱中反应3小时，得到碲纳米线。

将上述制备得到的碲纳米线取10mL用丙酮沉淀，在转速为4000rpm/min的离心机中进行3min的离心洗涤，将洗涤后的碲钠米线分散在pH值为8.5的三(羟甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲溶液中，得到碲纳米线溶液，所述碲钠米线溶液中碲纳米线的摩尔浓度为20mmol/L。

采用透射电子显微镜对本发明实施例1制备得到的碲纳米线溶液进行观察，观察结果如图1所示，图1为本发明实施例1制备得到的碲纳米线溶液的透射电镜图片，由图1可知，本发明实施例1制备得到的碲纳米线的尺寸均一，具有很好的单分散性。

实施例2

向10mL本发明实施例1制备得到的碲纳米线溶液中加入20mg的多巴胺盐酸盐，在磁力搅拌器中进行8小时的磁力搅拌，使多巴胺盐酸盐完全溶解并在碲纳米线表面修饰多巴胺层；向磁力搅拌后得到的产物中加入丙酮，在4000rpm/min的离心机中离心3min，得到中间产物；

将上述中间产物分散在10mL、pH值为8.5的三(羟甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲溶液中，向其中加入50mg的数均分子量为2000的端氨基聚乙二醇单甲醚，在磁力搅拌器中25℃下进行14小时的反应，将得到的反应产物进行离心洗涤，将离心洗涤后的产物分散在去离子水中，用3mL的二氯甲烷萃取3次，得到改性碲纳米线。

采用透射电子显微镜对本发明实施例2制备得到的中间产物进行观察，观察结果如图2所示，图2为本发明实施例2制备得到的中间产物的透射电镜图片，由图2可知，本发明实施例2制备得到的中间产物中多巴胺均匀的包覆在碲纳米线表面。

采用透射电子显微镜对本发明实施例2制备得到的改性碲纳米线进行观察，观察结果如图3所示，图3为本发明实施例2制备得到的改性碲纳米线的透射电镜图片，由图3可知，本发明实施例2制备得到的改性碲纳米线表面有修饰层。

实施例3

将1mL的本发明实施例2制备得到的改性碲纳米线分散在1mL的体积比为1:1的三氯甲烷和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，得到混合物；取0.3mL的混合物在Langmuir-Blodgett膜仪中进行组装，将所述混合物均匀地滴加在空气-去离子水界面上，滴加在空气-去离子水界面上的混合物立即向外扩展，扩展20分钟后，三氯甲烷挥发掉，留下无序的改性碲纳米线分布在空气-去离子水界面上形成薄膜；待上述混合溶液完全挥发完后，利用滑障在推挤过程的作用力使改性碲纳米线在空气-去离子水界面上排列的更为有序紧密；

将上述空气-去离子水界面上形成的改性碲纳米线薄膜转移至玻璃上，得到单层组装膜。

采用透射电子显微镜对本发明实施例3制备得到的单层组装膜进行观察，观察结果如图4所示，图4为本发明实施例3制备得到的单层组装膜的透射电镜图片，由图4可知，本发明实施例3制备得到的单层组装膜中改性碲纳米线平行排列，碲纳米线之间的平均距离为7nm。

实施例4

按照本发明实施例3所述的方法制备得到第一层碲纳米线单层组装膜，将得到的第一层碲纳米线单层组装膜转移至玻璃上；按照本发明实施例3所述的方法制备得到第二层碲纳米线单层组装膜，将第二层碲纳米线单层组装膜转移至上述第一层碲纳米线单层组装膜的表面，在转移的过程中使第二层碲纳米线单层组装膜中的改性碲纳米线与第一层碲纳米线单层组装膜中的改性碲纳米线之间形成90°的夹角，得到双层组装膜。

采用透射电子显微镜对本发明实施例4制备得到的双层组装膜进行观察，观察结果如图5所示，图5为本发明实施例4制备得到的双层组装膜的透射电镜图片，由图5可知，本发明实施例4制备得到的双层组装膜每层中的改性碲纳米线平行排列，纳米线之间的距离为13nm；两层中的改性碲纳米线之间有90°的夹角。

实施例5

按照本发明实施例3所述的方法制备得到碲纳米线单层组装膜；

将所述碲纳米线单层组装膜浸泡在摩尔浓度为0.02mol/L的硝酸银溶液中进行10s的反应，得到碲化银单层组装膜。

采用透射电子显微镜对本发明实施例5制备得到的碲化银单层组装膜进行观察，观察结果如图6所示，图6为本发明实施例5制备得到的碲化银单层组装膜的透射电镜图片，由图6可知，本发明实施例5制备得到的碲化银单层组装膜中改性碲纳米线平行排列，纳米线之间的平均距离为16nm。

实施例6

按照本发明实施例3所述的方法制备得到碲纳米线单层组装膜；

将所述碲纳米线单层组装膜浸泡在摩尔浓度为0.04mmol/L的氯金酸溶液中进行30s的反应，得到碲-金单层组装膜。

采用透射电子显微镜对本发明实施例6制备得到的碲-金单层组装膜进行观察，观察结果如图7所示，图7为本发明实施例6制备得到的碲-金单层组装膜的透射电镜图片，由图7可知，本发明实施例6制备得到的碲-金单层组装膜中改性碲-金纳米线平行排列，纳米线之间的平均距离为7nm。

实施例7

按照实施例2所述的方法制备得到改性碲纳米线，与实施例2不同的是采用数均分子量为20000的端氨基聚乙二醇单甲醚替换实施例2中数均分子量为2000的端氨基聚乙二醇单甲醚。

实施例8

按照实施例3所述的方法制备得到单层组装膜，与实施例3不同的是采用实施例7制备得到的改性碲纳米线替换实施例2制备得到的改性碲纳米线。

采用透射电子显微镜对本发明实施例8制备得到的单层组装膜进行观察，观察结果如图8所示，图8为本发明实施例8制备得到的单层组装膜的透射电镜图片，由图8可知，本发明实施例8制备得到的单层组装膜中改性碲纳米线平行排列，碲纳米线之间的平均距离分别为13nm。

由以上实施例可知，本发明提供了一种改性非绝缘体纳米线，由非绝缘体纳米线依次经过含酸化合物和端氨基聚合物修饰得到；所述含酸化合物包括多巴胺盐酸盐或正硅酸乙酯。本发明提供了一种改性非绝缘体纳米线的制备方法，包括：在碱性条件下，将非绝缘体纳米线和含酸化合物进行反应，得到中间产物；所述含酸化合物包括多巴胺盐酸盐或正硅酸乙酯；在碱性条件下，将所述中间产物和端氨基聚合物进行反应，得到改性非绝缘体纳米线。本发明提供了一种组装膜，包括由改性非绝缘体纳米线经Langmuir-Blodgett技术组装法制备得到的单层组装膜，所述改性非绝缘体纳米线为上述技术方案所述的改性非绝缘体纳米线或上述技术方案所述的制备方法制备得到的改性非绝缘体纳米线。本发明提供了一种器件，包括上述技术方案所述的组装膜。

本发明提供的改性非绝缘体纳米线采用含酸化合物和端氨基聚合物对非绝缘体纳米线进行修饰，采用不同分子量的端氨基聚合物修饰非绝缘体纳米线得到的修饰层的厚度不同，本发明可通过调控端氨基聚合物的分子量调节改性非绝缘体纳米线修饰层的厚度，进而利用这种厚度可调的改性非绝缘体纳米线制备纳米线间距可调的组装膜，采用这种改性非绝缘体纳米线制备纳米线间距可调的组装膜的方法工艺简单、便于操作，可大规模的调控组装膜中纳米线之间的距离；纳米线之间的距离对组装膜的光学性能和电学性能具有重要的影响，本发明可以有效地调节组装膜的光学性能和电学性能，进而制备得到不同光学性能和电学性能的器件。

一种改性非绝缘体纳米线及其制备方法、组装膜和器件专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。