伽馬輻照制備氧化石墨烯基銀納米顆粒及其表面增強(qiáng)拉曼散射性能研究.pdf

1、氧化石墨烯基銀納米顆粒(Ag NPs/GO)復(fù)合材料具有優(yōu)異的物化性質(zhì)，從而在光學(xué)、醫(yī)藥、催化等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但目前Ag NPs/GO復(fù)合材料的制各路線中均通過超聲剝離氧化石墨的方法獲得GO，會(huì)顯著減小GO的片層尺寸，同時(shí)過量加入的表面活性劑或功能化試劑會(huì)造成Ag NPs的結(jié)構(gòu)缺陷，從而不利于材料整體性能的發(fā)揮。此外，在現(xiàn)有的制備路線中還存在過程復(fù)雜、污染嚴(yán)重、能耗大等問題，不利于材料的可控宏觀制備。因此，Ag NPs/GO復(fù)

2、合材料的制備仍然面臨著巨大的挑戰(zhàn)。60Co伽馬(γ)射線輻照技術(shù)不僅具有均勻、高效、低污染的特點(diǎn)，還能夠在較高的輻照劑量下碎化顆粒的尺寸。此外，根據(jù)之前的研究表明，γ射線還能誘導(dǎo)層間小分子的生長(zhǎng)進(jìn)而剝離氧化石墨。因此，γ射線輻照法有望成為Ag NPs/GO復(fù)合材料的理想制備方案。
　　本論文結(jié)合γ射線與陽離子交換技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，通過γ射線輻照層插硝酸咪唑銀的氧化石墨前驅(qū)體，誘導(dǎo)層間Ag NPs的生長(zhǎng)，從而同步實(shí)現(xiàn)氧化石墨的剝離和Ag

3、NPs的還原生長(zhǎng)，高效獲得Ag NPs/GO復(fù)合材料。測(cè)試結(jié)果表明，通過該路線得到的Ag NPs/GO復(fù)合材料具有較高的純度和結(jié)晶規(guī)整度，高負(fù)載量的球形Ag NPs單分散在大尺寸GO表面。同時(shí)在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)層間Ag NPs的生長(zhǎng)會(huì)受到氧化石墨的限制。隨后從Ag NPs在GO片層上呈現(xiàn)拋物線分布及Ag NPs的尺寸隨GO層間距的增大而增大兩方面來證實(shí)了這種現(xiàn)象（層間限制效應(yīng)）。最后從Ag NPs晶體的成核與晶核的生長(zhǎng)兩個(gè)階段來對(duì)Ag N

4、Ps結(jié)構(gòu)演化進(jìn)行機(jī)理描述，同時(shí)認(rèn)為氧化石墨的層間限制效應(yīng)主要影響Ag NPs的核生長(zhǎng)階段，完善了γ輻照下Ag NPs/GO復(fù)合材料的晶體結(jié)構(gòu)演化規(guī)律。為AgNPs/GO復(fù)合材料的宏觀制備提供一個(gè)全新的開發(fā)路線和理論基礎(chǔ)。
　　此外，在合適的銀離子濃度下，能夠獲得較大顆粒尺寸(13.93nm)和基底完全剝離的Ag NPs/GO復(fù)合材料，在Raman化學(xué)增強(qiáng)和電磁增強(qiáng)效應(yīng)的協(xié)同作用下使該材料展現(xiàn)出優(yōu)異的SERS活性，其Raman信號(hào)是