专利摘要

本发明公开了一种金纳米棒垂直阵列的制备方法以及通过该方法得到的金纳米棒垂直阵列。该方法包括：1）制备三甲基十六烷基溴化铵修饰的金纳米棒的水溶液，并通过离心复溶处理，使得所述水溶液中的三甲基十六烷基溴化铵的浓度为5-20umol/L，且金纳米棒的浓度为0.5-2nmol/L；2）将碳原子数为1-3的一元醇与碳原子数为9-12的烷基硫醇的混合液，与步骤1）得到的所述水溶液接触；3）将氯仿和/或二氯乙烷与步骤2）得到的混合液进行混合后，并静置，得到金纳米棒垂直阵列。采用本发明提供的方法，不仅能够获得毫米级超大规模且阵列结构规整的金纳米棒垂直阵列，而且还具有易于操作、条件温和、结构均一度高等优点。

权利要求

1.一种金纳米棒垂直阵列的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）制备三甲基十六烷基溴化铵修饰的金纳米棒的水溶液，并通过离心复溶处理，使得所述水溶液中的三甲基十六烷基溴化铵的浓度为5-20umol/L，且金纳米棒的浓度为0.5-2nmol/L；

2）将碳原子数为1-3的一元醇与碳原子数为9-12的烷基硫醇的混合液，与步骤1）得到的所述水溶液接触；

3）将氯仿和/或二氯乙烷与步骤2）得到的混合液进行混合后，并静置，得到金纳米棒垂直阵列。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤1）中，通过离心复溶处理，使得所述水溶液中的三甲基十六烷基溴化铵的浓度为5-20umol/L，且金纳米棒的浓度为0.5-2nmol/L。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤1）中，制备三甲基十六烷基溴化铵修饰的金纳米棒的水溶液的方法为种子生长法。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤2）中，接触的温度为20-35℃，接触的时间为3-5min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤2）中，所述碳原子数为1-3的一元醇与碳原子数为9-12的烷基硫醇的混合体积比为1-9：1。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，步骤2）中，所述碳原子数为9-12的烷基硫醇与所述步骤1）得到的所述水溶液的体积比为0.01-0.02：1；所述碳原子数为1-3的一元醇与所述步骤1）得到的所述水溶液的体积比为0.04-0.08：1。

7.根据权利要求1、5或6所述的制备方法，其中，步骤2）中，将碳原子数为1-3的一元醇与碳原子数为9-12的烷基硫醇的混合液，与步骤1）得到的所述水溶液进行接触的方式为：将碳原子数为1-3的一元醇与碳原子数为9-12的烷基硫醇的混合液滴加或分批加入到步骤1）得到的所述水溶液中。

8.根据权利要求1、5或6所述的制备方法，其中，步骤2）中，所述碳原子数为1-3的一元醇选自甲醇、乙醇和丙醇中的一种或多种；所述碳原子数为9-12的烷基硫醇为壬基硫醇、癸基硫醇、十一烷基硫醇和十二烷基硫醇中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤3）中，所述氯仿与二氯乙烷的总体积与所述步骤2）得到的混合液的体积比为0.8-1.2：1。

10.根据权利要求1或9所述的制备方法，其中，步骤3）中，混合的温度为15-40℃，混合的时间为8-40min。

11.根据权利要求1或9所述的制备方法，其中，步骤3）中，静置的时间为5-48h。

12.一种金纳米棒垂直阵列，其特征在于，由权利要求1-11中任意一项所述的制备方法制备得到。

13.根据权利要求12所述的金纳米棒垂直阵列，其中，所述金纳米棒垂直阵列中，金纳米棒的直径为12-25纳米，金纳米棒的棒长为45-80纳米，棒间距为1-3纳米。

14.根据权利要求12或13所述的金纳米棒垂直阵列，其中，在所述金纳米棒垂直阵列中，垂直取向的金纳米棒的比例为85%以上。

说明书

技术领域

本发明涉及一种金纳米棒垂直阵列及其制备方法。

背景技术

金纳米棒阵列具备形状相关的光学特性以及彼此间等离子共振耦合所带来的集合特性，其周期性规整阵列在高灵敏传感器、太阳能电池、信息存储、光电设备等领域有广泛的应用。

现有技术中，制备金纳米棒阵列的方法主要是通过将金纳米棒溶液滴加在基片上，待溶剂挥发完全后，剩余的金纳米棒在基片上形成金纳米棒阵列。但是，这种方法获得的金纳米棒阵列规模小（在几十微米以下），结构散布于基板上不连续，无法定位，整体上呈现无序的状态。

发明内容

本发明的目的在于克服通过现有方法获得的金纳米棒阵列规模小（在几十微米以下），以及整体上呈现无序的状态的缺点，提供一种新的金纳米棒垂直阵列的制备方法，以及通过该方法得到的金纳米棒垂直阵列。采用本发明提供的方法，不仅能够获得毫米级超大规模且阵列结构规整的金纳米棒垂直阵列，而且还具有易于操作、条件温和、结构均一度高等优点。

本发明的发明人经过反复地研究发现，将三甲基十六烷基溴化铵修饰的金纳米棒的水溶液通过离心复溶处理，使得所述水溶液中的三甲基十六烷基溴化铵和金纳米棒的浓度在特定的范围后，与碳原子数为1-3的一元醇与碳原子数为9-12的烷基硫醇的混合液接触，然后再与氯仿和/或二氯乙烷进行混合后，通过静置能够在水的表面上得到结构规整且超大规模（毫米级别）的金纳米棒垂直阵，从而完成了本发明。

即，本发明提供了一种金纳米棒垂直阵列的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：

1）制备三甲基十六烷基溴化铵修饰的金纳米棒的水溶液，并通过离心复溶处理，使得所述水溶液中的三甲基十六烷基溴化铵的浓度为5-20umol/L，且金纳米棒的浓度为0.5-2nmol/L；

2）将碳原子数为1-3的一元醇与碳原子数为9-12的烷基硫醇的混合液，与步骤1）得到的所述水溶液接触；

3）将氯仿和/或二氯乙烷与步骤2）得到的混合液进行混合后，并静置，得到金纳米棒垂直阵列。

本发明还提供一种由上述方法制备得到的金纳米棒垂直阵列。

根据本发明提供的金纳米棒垂直阵列的制备方法，不仅能够获得毫米级超大规模且阵列结构规整的金纳米棒垂直阵列，而且还具有易于操作、条件温和、结构均一度高等优点。

另外，由于本发明得到的金纳米棒阵列具有规模大且结构规整的优点，在光电器件、传感器、信息存储等领域具有广泛的应用价值。尤其是具有均匀的二维结构，特别适合制备薄膜器件如太阳能电池以及与石墨烯等二维功能材料复合的器件。并且，在借助表面增强拉曼效应实现痕量定量检测领域也具备很大潜力。

附图说明

图1是实施例1得到的金纳米棒垂直阵列的扫描电子显微镜照片（俯视照片）；

图2是实施例1得到的金纳米棒垂直阵列的扫描电子显微镜照片（侧视照片）；

图3a为由实施例1得到的金纳米棒垂直阵列的X射线粉末衍射图，图3b为引自XRD粉晶衍射标准PDF卡片库的AuXRD粉晶衍射谱。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

根据本发明的金纳米棒垂直阵列的制备方法包括：

1）制备三甲基十六烷基溴化铵修饰的金纳米棒的水溶液，并通过离心复溶处理，使得所述水溶液中的三甲基十六烷基溴化铵的浓度为5-20umol/L，且金纳米棒的浓度为0.5-2nmol/L；

2）将碳原子数为1-3的一元醇与碳原子数为9-12的烷基硫醇的混合液，与步骤1）得到的所述水溶液接触；

3）将氯仿和/或二氯乙烷与步骤2）得到的混合液进行混合后，并静置，得到金纳米棒垂直阵列。

根据本发明，所述制备三甲基十六烷基溴化铵修饰的金纳米棒的水溶液的方法可以采用本领的常规方法进行。例如可以采用种子生长法来制备，其步骤为：（1）通过向十六烷基三甲基溴化铵水溶液中加入四氯金酸水溶液，然后在搅拌的条件下加入硼氢化钠和/或硼氢化钾水溶液，继续搅拌3-5min，静置2-5h制得金纳米颗粒的种子溶液，其中，十六烷基三甲基溴化铵、硼氢化钠和/或硼氢化钾与四氯金酸的摩尔比为295-305:2.2-2.5:1。（2）将金纳米颗粒的种子溶液与金纳米棒生长溶液混合，将混合所得混合物置于金纳米颗粒的种子的生长的条件下以使所述金纳米颗粒的种子生长得到金纳米棒。所述金纳米棒生长溶液含有三甲基十六烷基溴化铵、抗坏血酸、四氯金酸和硝酸银。在该步骤中可以通过控制所述金纳米棒生长溶液的硝酸银来调节纳米棒的长度和直径比。其中，相对于每摩尔的金纳米颗粒的种子，所述三甲基十六烷基溴化铵、抗坏血酸、四氯金酸和硝酸银的加入量可以为125000-208334mol、920-1334mol、831-835mol和33-250mol。

另外，所述金纳米颗粒的种子溶液中金纳米颗粒的种子的浓度优选为0.2-0.3mmol/L。所述混合物中，所述硝酸银的浓度优选为30-50μmol/L。所述金纳米颗粒的种子的生长的条件包括温度为25-35℃，时间为12-16h。

根据本发明，通过上述方法得到的三甲基十六烷基溴化铵修饰的金纳米棒的水溶液中，三甲基十六烷基溴化铵的浓度一般为0.05-0.2mol/L，在本发明所要求的范围之外，因此，在本发明中需要对制备得到的三甲基十六烷基溴化铵修饰的金纳米棒的水溶液进行离心复溶处理，使得所述水溶液中的三甲基十六烷基溴化铵的浓度为5-20umol/L，且金纳米棒的浓度为0.5-2nmol/L；优选的情况下，使得所述水溶液中的三甲基十六烷基溴化铵的浓度为10-15umol/L，且金纳米棒的浓度为1-1.5nmol/L。在本发明中，为了保证在后续步骤中，烷基硫醇能够顺利的取代原先吸附在金纳米棒上的三甲基十六烷基溴化铵，需要将所述水溶液中的三甲基十六烷基溴化铵的浓度保持在5-20umol/L的范围内。如果所述水溶液中的三甲基十六烷基溴化铵的浓度低于5umol/L时，金纳米棒不能够保持稳定，会发生不可逆的团聚，从而导致后续步骤无法进行；如果所述水溶液中的三甲基十六烷基溴化铵的浓度高于20umol/L时，金纳米棒的稳定性过强，使得后续步骤加入的硫醇无法进行足够的取代，从而导致无法得到取向一致的规整阵列。并且，在本发明中，还需要将所述水溶液中的金纳米棒的浓度保持在为0.5-2nmol/L的范围内，如果所述水溶液中的金纳米棒的浓度低于0.5nmol/L时，会导致无法得到足够的非团聚金纳米棒析出在水面；如果所述水溶液中的金纳米棒的浓度高于2nmol/L时，会导致配体修饰效率低而在析出后无法形成规整排列。

在本发明中，所述水溶液中的三甲基十六烷基溴化铵的浓度是指溶解在水溶液中的三甲基十六烷基溴化铵和修饰于金纳米棒的三甲基十六烷基溴化铵的总浓度。

根据本发明，步骤1）中所述离心复溶处理是指将所述制备三甲基十六烷基溴化铵修饰的金纳米棒的水溶液进行高速离心，从而使金纳米棒沉淀到离心管的底部，然后将含有三甲基十六烷基溴化铵的溶液与沉淀进行分离，再将沉淀用水溶解。对所述离心复溶处理的次数没有特别的限定，只有能够使得最终用水溶解后得到的溶液中，所述三甲基十六烷基溴化铵的浓度为5-20umol/L，且金纳米棒的浓度为0.5-2nmol/L即可。优选情况下，离心复溶处理的次数为2-3次。另外，离心复溶时水的用量与所述制备三甲基十六烷基溴化铵修饰的金纳米棒的水溶液的体积相同。

在本发明中，对所述离心的条件没有特别的限定，只要能够使金纳米棒充分沉淀并能重新分散即可。优选情况下，上述离心的速度为10000-15000rpm/min；上述离心的时间为3-6分钟。

根据本发明，步骤2）中，接触的温度可以为15-40℃，接触的时间可以为2-10min；优选情况下，接触的温度为20-35℃，接触的时间为3-5min。优选所述接触在搅拌下进行，对所述搅拌的速度没有特别的限定，只要能够使碳原子数为1-3的一元醇与碳原子数为9-12的烷基硫醇的混合液，与步骤1）得到的所述水溶液混合均匀即可。

根据本发明，步骤2）中，将碳原子数为1-3的一元醇与碳原子数为9-12的烷基硫醇的混合液，与步骤1）得到的所述水溶液进行接触的方式优选为：将碳原子数为1-3的一元醇与碳原子数为9-12的烷基硫醇的混合液滴加或分批加入到步骤1）得到的所述水溶液中。将碳原子数为1-3的一元醇与碳原子数为9-12的烷基硫醇的混合液分批加入到步骤1）得到的所述水溶液中时，优选分2-3批进行加入，每批加入的量可以相同也可以不同，但优选为相同。将碳原子数为1-3的一元醇与碳原子数为9-12的烷基硫醇的混合液滴加到步骤1）得到的所述水溶液中时，其滴加速度可以根据反应器的体积、步骤1）得到的所述水溶液的体积以及滴加溶液的体积来适当选择。相对于10毫升的反应器，所述步骤1）得到的所述水溶液的体积与滴加溶液的体积之和为反应器的0.6倍体积以下，滴加速度为1-2000微升/分钟；更优选滴加速度为5-500微升/分钟反应器体积/分钟。

根据本发明，所述碳原子数为1-3的一元醇与碳原子数为9-12的烷基硫醇的混合比例可以在宽的范围内改变。一般情况下，所述碳原子数为1-3的一元醇与碳原子数为9-12的烷基硫醇的混合体积比为1-9：1；优选情况下，所述碳原子数为1-3的一元醇与碳原子数为9-12的烷基硫醇的混合体积比为2-8：1。

在本发明中，所述碳原子数为9-12的烷基硫醇和所述碳原子数为1-3的一元醇的用量可以根据步骤1）得到的所述水溶液的体积来适当选择。一般情况下，所述碳原子数为9-12的烷基硫醇与所述步骤1）得到的所述水溶液的体积比可以为0.01-0.02：1，所述碳原子数为1-3的一元醇与所述步骤1）得到的所述水溶液的体积比可以为0.04-0.08：1；优选情况下，所述碳原子数为9-12的烷基硫醇与所述步骤1）得到的所述水溶液的体积比为0.015-0.02：1；所述碳原子数为1-3的一元醇与所述步骤1）得到的所述水溶液的体积比为0.05-0.07：1。在本发明中，需要将所述碳原子数为9-12的烷基硫醇与所述步骤1）得到的所述水溶液的体积比保持在0.01-0.02：1的范围内，如果所述碳原子数为9-12的烷基硫醇与所述步骤1）得到的所述水溶液的体积比低于0.01时，会在金纳米棒析出后无法形成规整阵列；如果所述碳原子数为9-12的烷基硫醇与所述步骤1）得到的所述水溶液的体积比高于0.02时，反应液会形成乳浊液从而导致无法获得金纳米棒垂直阵列。并且，在本发明中，还需要将所述碳原子数为1-3的一元醇与所述步骤1）得到的所述水溶液的体积比保持在0.04-0.08：1的范围内，如果所述碳原子数为1-3的一元醇与所述步骤1）得到的所述水溶液的体积比低于0.04时，金纳米棒将难以析出至水表面；如果所述碳原子数为1-3的一元醇与所述步骤1）得到的所述水溶液的体积比高于0.8时，会导致不可逆团聚。

在本发明中，步骤2）中，所述碳原子数为1-3的一元醇选自甲醇、乙醇和丙醇中的一种或多种；优选为乙醇。所述碳原子数为9-12的烷基硫醇为壬基硫醇、癸基硫醇、十一烷基硫醇和十二烷基硫醇中的一种或多种；优选为十一烷基硫醇和/或十二烷基硫醇。

根据本发明，步骤3）包括：将氯仿和/或二氯乙烷与步骤2）得到的混合液进行混合的步骤A；以及将混合后的溶液静置，得到金纳米棒垂直阵列的步骤B。

在所述步骤A中，所述混合能够促使混合液中的金充分析出，一般情况下，在温度为15-40℃下混合8-40min即可满足上述要求；优选的情况下，在温度为20-35℃下混合10-30min即可。优选所述混合通过搅拌来进行，对所述搅拌的速度没有特别的限定，只要能够促使混合液中的金析出即可。

在所述步骤B中，静置的时间可以为5-48h；优选为10-24h。

另外，步骤3）中，所述氯仿与二氯乙烷的用量可以根据所述骤2）得到的混合液的体积来适当选择。优选情况下，所述氯仿与二氯乙烷的总体积与所述步骤2）得到的混合液的体积比为0.8-1.2：1；更优选所述氯仿与二氯乙烷的总体积与所述步骤2）得到的混合液的体积比为0.9-1.1：1。

需要指出的是：当仅将氯仿和二氯乙烷中的一种与步骤2）得到的混合液进行混合时，所述氯仿与二氯乙烷的总体积是指所使用的氯仿或二氯乙烷的体积，当同时使用氯仿和二氯乙烷时，所述氯仿与二氯乙烷的总体积是指氯仿的体积与二氯乙烷的体积的合计体积。

本发明还提供了一种由上述方法制备得到的金纳米棒垂直阵列。

根据本发明，所述金纳米棒垂直阵列中，金纳米棒的直径为12-25纳米，金纳米棒的棒长为45-80纳米，棒间距为1-3纳米；优选情况下，所述金纳米棒垂直阵列中，金纳米棒的直径为16-19纳米，金纳米棒的棒长为60-70纳米，棒间距为1.5-2纳米。

另外，所述金纳米棒垂直阵列中，垂直取向的金纳米棒的比例为85%以上，优选为90%以上。所述垂直取向的金纳米棒的比例是指在所述金纳米棒垂直阵列中垂直取向的金纳米棒与所有的金纳米棒的比值。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明并不限于下述实施例。

以下实施例中离心采用台式高速离心机（XiangYi H-1650）；扫描透射电镜照片采用冷场发射扫描电子显微镜（Hitachi S4800）得到；图3a采用X射线衍射仪（D/MAX-TTRIII(CBO)）得到。

以下实施例中，使用的三甲基十六烷基溴化铵修饰的金纳米棒的水溶液采用种子生长法获得：（1）通过向十六烷基三甲基溴化铵水溶液中加入四氯金酸水溶液，然后在搅拌的条件下加入硼氢化钠和/或硼氢化钾水溶液，继续搅拌5min，静置5h制得金纳米颗粒的种子溶液，其中，十六烷基三甲基溴化铵、硼氢化钠和/或硼氢化钾与四氯金酸的摩尔比为400:2.4:1。（2）将金纳米颗粒的种子溶液（所述金纳米颗粒的种子溶液中金的浓度为0.3mmol/L）与金纳米棒生长溶液混合，将混合所得混合物置于金纳米颗粒的种子的生长的条件下以使所述金纳米颗粒的种子生长得到金纳米棒。所述金纳米棒生长溶液含有三甲基十六烷基溴化铵、抗坏血酸、四氯金酸和硝酸银。其中，相对于每摩尔的金，所述三甲基十六烷基溴化铵、抗坏血酸、四氯金酸和硝酸银的加入量可以为35000mol、200mol、200mol和7-35mol；所述混合物中，所述硝酸银的浓度为20-100μmol/L；所述金纳米颗粒的种子的生长的温度为30℃，时间为4h，得到三甲基十六烷基溴化铵的浓度为0.1mol/L，金纳米棒的浓度为1-2nmol/L的三甲基十六烷基溴化铵修饰的金纳米棒的水溶液。

以下实施例中，所述垂直取向的金纳米棒的比例是指在所述金纳米棒垂直阵列中垂直取向的金纳米棒与所有的金纳米棒的比值。在金纳米棒中，垂直于长轴方向的晶面是（200）晶面，通过XRD测定（200）晶面衍射峰的相对强度计算垂直取向金纳米棒在总体中的比例。

实施例1

1）取三甲基十六烷基溴化铵修饰的金纳米棒的水溶液1mL（三甲基十六烷基溴化铵的浓度为0.1mol/L，金纳米棒的浓度为1nmol/L），在台式高速离心机中以12000rpm/min的速度离心4分钟后，分离出沉淀，然后用1mL的水充分溶解沉淀，再以相同的条件进行离心后，用1mL的水溶解沉淀，得到三甲基十六烷基溴化铵的浓度为10umol/L，且金纳米棒的浓度为1nmol/L的水溶液。

2）在温度为25℃、搅拌速度为700rpm/min的条件下，将1mL的步骤1）中得到的水溶液加入到10mL的玻璃瓶中，并滴入乙醇和十一烷基硫醇的混合液（乙醇和十一烷基硫醇的体积比为50：15）65uL，继续搅拌3min；然后在相同温度下，将搅拌速度变更为300rpm/min，并加入1mL氯仿，搅拌30分钟后停止搅拌，并静置12小时后，在水表面上得到金纳米棒垂直阵列（圆形阵列，直径为5mm）。

通过扫描透射电镜照片图1和图2可知，在该金纳米棒垂直阵列中，金纳米棒的直径约为18纳米，金纳米棒的棒长约为65纳米，棒间距为1.5纳米。

图3a为由本实施例得到的金纳米棒垂直阵列的X射线粉末衍射图，图3b为Au的XRD粉晶衍射谱（即标准Au粉晶的X射线粉末衍射图），其引自XRD粉晶衍射标准PDF卡片库，卡号：00-001-1174，并通过下述公式计算该金纳米棒垂直阵列中，垂直取向的金纳米棒的比例a为95%；

a=（1-I_标准/I_样品）×100%，其中，I_样品=I₂₀₀/I₁₁₁，I₂₀₀为晶面（200）（垂直取向）的衍射峰的相对峰强；I₁₁₁为晶面（111）（倾斜取向）的衍射峰的相对峰强。

实施例2

1）取三甲基十六烷基溴化铵修饰的金纳米棒的水溶液2mL（三甲基十六烷基溴化铵的浓度为0.1mol/L，金纳米棒的浓度为1.2nmol/L），在台式高速离心机中以12000rpm/min的速度离心4分钟后，分离出沉淀，然后用2mL的水充分溶解沉淀，再以相同的条件进行离心后，用2mL的水溶解沉淀，得到三甲基十六烷基溴化铵的浓度为13umol/L，且金纳米棒的浓度为1.5nmol/L的水溶液。

2）在温度为25℃、搅拌速度为900rpm/min的条件下，将2mL的步骤1）中得到的水溶液加入到10mL的玻璃瓶中，将乙醇和十二烷基硫醇的混合液（乙醇和十二烷基硫醇的体积比为80：20）200uL分两次加入，每次加入的量相同，且每次加入后搅拌2min；然后在相同温度下，将搅拌速度变更为400rpm/min，并加入1.8mL氯仿，搅拌20分钟后停止搅拌，并静置24小时后，在水表面上得到金纳米棒垂直阵列（圆形阵列，直径为4mm）。

通过扫描透射电镜照片可知，该金纳米棒垂直阵列中，金纳米棒的直径为19纳米，金纳米棒的棒长为70纳米，棒间距为1.5纳米；另外，通过X射线粉末衍射图，仅检测到晶面（200）（垂直取向）的衍射峰以及晶面（111）（倾斜取向）的衍射峰。通过计算得到垂直取向的金纳米棒的比例为90%。

实施例3

1）取三甲基十六烷基溴化铵修饰的金纳米棒的水溶液1mL（三甲基十六烷基溴化铵的浓度为0.1mol/L，金纳米棒的浓度为1.5nmol/L），在台式高速离心机中以12000rpm/min的速度离心4分钟后，分离出沉淀，然后用1mL的水充分溶解沉淀，再以相同的条件进行离心后，用1mL的水溶解沉淀，得到三甲基十六烷基溴化铵的浓度为13umol/L，且金纳米棒的浓度为1.5nmol/L的水溶液。

2）在温度为25℃、搅拌速度为800rpm/min的条件下，将1mL的步骤1）中得到的水溶液加入到10mL的玻璃瓶中，将乙醇和十二烷基硫醇的混合液（乙醇和十二烷基硫醇的体积比为40：10）50uL分两次加入，每次加入的量相同，且每次加入后搅拌2.5min；然后在相同温度下，将搅拌速度变更为400rpm/min，并加入1.1mL二氯乙烷，搅拌10分钟后停止搅拌，并静置10小时后，在水表面上得到金纳米棒垂直阵列（圆形阵列，直径为4mm×4mm）。

通过扫描透射电镜照片可知，该金纳米棒垂直阵列中，金纳米棒的直径为16纳米，金纳米棒的棒长为65纳米，棒间距为2纳米；另外，通过X射线粉末衍射图，仅检测到晶面（200）（垂直取向）的衍射峰以及晶面（111）（倾斜取向）的衍射峰。通过计算得到垂直取向的金纳米棒的比例为90%。

实施例4

按照实施例3的方法进行，不同的是步骤1）中得到三甲基十六烷基溴化铵的浓度为5umol/L，且金纳米棒的浓度为2nmol/L的水溶液，同样地在水表面上得到金纳米棒垂直阵列（圆形阵列，直径为4mm）。

通过扫描透射电镜照片可知，该金纳米棒垂直阵列中，金纳米棒的直径为18纳米，金纳米棒的棒长为70纳米，棒间距为1.3纳米；另外，通过X射线粉末衍射图，仅检测到晶面（200）（垂直取向）的衍射峰以及晶面（111）（倾斜取向）的衍射峰。通过计算得到垂直取向的金纳米棒的比例为85%。

对比例1

按照实施例3的方法进行，不同的是步骤1）中得到三甲基十六烷基溴化铵的浓度为4umol/L，且金纳米棒的浓度为1nmol/L的水溶液，但发现在制备过程中发生不可逆的团聚，从而导致后续步骤无法进行，未能得到金纳米棒垂直阵列。

对比例2

按照实施例3的方法进行，不同的是步骤1）中得到三甲基十六烷基溴化铵的浓度为10umol/L，且金纳米棒的浓度为0.4nmol/L的水溶液，但发现在制备过程中无法得到足够的非团聚金纳米棒析出在水面，并未能得到金纳米棒垂直阵列。

通过实施例1-4可知，采用本发明的方法能够制备尺寸大小为毫米级别的金纳米棒垂直阵列，并且通过本发明的方法得到的金纳米棒垂直阵列中，垂直取向的金纳米棒的比例能够达到85%以上。

另外，通过实施例3和对比例1-2可知，在本发明中，三甲基十六烷基溴化铵修饰的金纳米棒的水溶液中，三甲基十六烷基溴化铵的浓度和金纳米棒的浓度，需要在特定的范围内，如不在该特定的范围内，则无法得到本发明的金纳米棒垂直阵列。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

一种金纳米棒垂直阵列及其制备方法专利购买费用说明

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》。