微納米核殼型金屬包覆材料的制備方法及應(yīng)用研究.pdf

1、微納米金屬核-殼型包覆粉體材料具有很多獨(dú)特的性質(zhì)，如表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)以及宏觀量子效應(yīng)等，從而使其具有了不同于普通材料的力、熱、光、電、磁學(xué)和化學(xué)反應(yīng)等方面的特殊性能。銀包二氧化硅核-殼型復(fù)合微球作為一種新型復(fù)合材料，其研究甚為火熱。它的制備方法多種多樣，但包覆粉體的致密性和均一性還不能很好的保證，從而影響到了這類材料的應(yīng)用。如何精準(zhǔn)控制包覆粉體的厚度和密度等問題也有待進(jìn)一步的考證和研究，怎樣控制條件是包覆效果達(dá)到最優(yōu)同時(shí)

2、又使用最少的銀等貴金屬材料也是現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中急需考慮的問題。
　　本文針對以上提及的各類問題，基于 STOBER水解法，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，合成了平均粒徑為200~300納米的單分散純二氧化硅球，然后以硝酸銀和氨水為原材料，無水乙醇為溶劑，PVP為保護(hù)劑和還原劑，通過可控還原法制備得到了不同形態(tài)的銀包覆二氧化硅復(fù)合微球。對顆粒尺寸、結(jié)構(gòu)和成分的分析顯示，所得到的銀包覆二氧化硅復(fù)合微球的單分散性良好，且均一而穩(wěn)定，其中核的平均粒徑在255納米

3、左右，殼層中銀納米粒子的粒徑約為8納米。本文對其進(jìn)一步的深入研究內(nèi)容如下：
　　1.分析復(fù)合材料的結(jié)合機(jī)理，探索影響銀包二氧化硅復(fù)合微球結(jié)構(gòu)和性能的主要因素。我們發(fā)現(xiàn)，銀源溶液的濃度，反應(yīng)溫度和反應(yīng)液的酸堿度很大程度上影響著包覆粉體的致密性和均一性。經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究證明：當(dāng)銀離子濃度為2.0mmol/L，得到的核-殼結(jié)構(gòu)銀包覆二氧化硅復(fù)合微球的致密性和均一性達(dá)到最佳狀態(tài)；40℃至50℃這個(gè)溫度區(qū)間被認(rèn)為是銀粒子的主要生長溫度區(qū)間，最有利

4、于銀粒子的生長和核-殼型包覆結(jié)構(gòu)的形成，50℃以上新沉積出來的銀納米粒子數(shù)量有限，可視為生長飽和溫度區(qū)間；過酸和過堿條件都對形成完整的核-殼型包覆結(jié)構(gòu)有不利影響，而在pH=12.12時(shí)能得到結(jié)構(gòu)完整且均一穩(wěn)定的核-殼型微納米復(fù)合微球。
　　2.對比純二氧化硅微球和純銀納米粒子的吸收率，這種銀包覆二氧化硅核-殼結(jié)構(gòu)復(fù)合微球具有很強(qiáng)的光吸收能力，其平均吸收率達(dá)80％以上，并且出現(xiàn)了吸收率高達(dá)95%的吸收臺階，而且該復(fù)合微球在整個(gè)紫外可