銀納米碗、納米籠與中空多孔納米片的制備研究.pdf

1、金、銀納米顆粒及其納米殼層的一切特性及其應用，與其納米顆粒的尺寸、形貌有很大的關系，特別是特殊結構(空心、碗狀、籠狀等)，有可能實現(xiàn)特殊的性能。因此，對特殊形貌，特定尺寸金銀納米顆粒的制備研究顯得尤為重要。
　　 本文在綜述了國內外納米科技的研究進展和金屬銀空心孔洞納米結構的研究現(xiàn)狀的基礎上，針對目前采用模板法制備的碗狀及籠狀結構，通常是多晶或無定形的缺陷，在方法上也有一定的局限性，本文提出了一種簡單的化學沉積法，在不需要模板的

2、情況下，通過控制反應前驅物形貌以及反應條件的方法，制備出了銀納米碗、納米籠以及中空夾層銀納米片，對其形貌和結構進行了表征，并對這種結構的形成機理和影響因素進行了分析，為新的碗狀、籠狀及中空多孔結構的制備和應用提供了新的思路。本文主要內容及結論如下：
　　 采用化學沉積法，以硝酸銀為原料，甲醛作為還原劑，PVP為分散劑，在0℃下成功合成了內部空心表面呈大孔洞的粒徑在80-150nm的碗狀銀納米結構。研究了不同階段的形貌和結構變化，

3、探討了氫氧化鈉濃度、反應溫度、還原劑濃度、PVP含量對最終形貌的影響規(guī)律。結果表明，通過控制氫氧化鈉的濃度可以控制碗狀結構的尺寸。不加PVP時也得到碗狀結構，PVP在這個反應中主要起著分散劑的作用。還原生成的銀原子在氧化銀表面的沉積生長和反應中氣體的生成釋放是碗狀結構形成的關鍵。通過紫外吸收光譜的分析，碗狀結構的最大吸收峰位置在478nm，相比納米粒子和納米線發(fā)生了很大的紅移，表明其具有更好的光學吸收性能。
　　 在與碗狀結構同

4、等制備條件下，采用硼氫化鈉為還原劑，得到了表面多孔內部空心的的籠狀結構，粒徑在100nm左右。溫度、還原劑濃度、氫氧化鈉濃度等反應條件，對籠狀結構的形成有很大的影響，條件的改變，就會有環(huán)狀、框架狀、不規(guī)則粒子的生成，通過機理的分析，導致這些結構出現(xiàn)的原因是由于籠狀結構生成的過程中，表面孔過大并且比較密集，使得籠的框架坍塌，就會得到環(huán)狀或坍塌后的不規(guī)則粒子生成。
　　 通過不同階段的研究分析，再結合不同反應條件對產(chǎn)物的影響因素分析

5、，得出碗狀結構形成的機理是由以下幾步組成的：1.Ag2O納米小粒子的生成；2.Ag2O納米小顆粒聚集成球形Ag2O粒子；3.Ag2O被還原成Ag；4.生成的Ag原子在Ag2O表面沉積生長和表面帶小孔洞空心結構的逐漸形成；5.反應過程中氣泡的釋放促使表面大孔洞的形成，最終得到碗狀結構。由于ostwald熟化效應，隨著反應時間的增長，表面也表的更加的光滑平整。籠狀結構的形成于碗狀結構的不同之處在于第五步，反應過程中氣體生成和釋放的速率不一樣