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(yīng)用，與其納米顆粒的尺寸、形貌有很大的關(guān)系，特別是特殊結(jié)構(gòu)(空心、碗狀、籠狀等)，有可能實(shí)現(xiàn)特殊的性能。因此，對(duì)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(guó)內(nèi)外納米科技的研究進(jìn)展和金屬銀空心孔洞納米結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對(duì)目前采用模板法制備的碗狀及籠狀結(jié)構(gòu)，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(jiǎn)單的化學(xué)沉積法，在不需要模板的

2、情況下，通過控制反應(yīng)前驅(qū)物形貌以及反應(yīng)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(duì)其形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并對(duì)這種結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理和影響因素進(jìn)行了分析，為新的碗狀、籠狀及中空多孔結(jié)構(gòu)的制備和應(yīng)用提供了新的思路。本文主要內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　 采用化學(xué)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(nèi)部空心表面呈大孔洞的粒徑在80-150nm的碗狀銀納米結(jié)構(gòu)。研究了不同階段的形貌和結(jié)構(gòu)變化，

3、探討了氫氧化鈉濃度、反應(yīng)溫度、還原劑濃度、PVP含量對(duì)最終形貌的影響規(guī)律。結(jié)果表明，通過控制氫氧化鈉的濃度可以控制碗狀結(jié)構(gòu)的尺寸。不加PVP時(shí)也得到碗狀結(jié)構(gòu)，PVP在這個(gè)反應(yīng)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(zhǎng)和反應(yīng)中氣體的生成釋放是碗狀結(jié)構(gòu)形成的關(guān)鍵。通過紫外吸收光譜的分析，碗狀結(jié)構(gòu)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(xué)吸收性能。
　　 在與碗狀結(jié)構(gòu)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(nèi)部空心的的籠狀結(jié)構(gòu)，粒徑在100nm左右。溫度、還原劑濃度、氫氧化鈉濃度等反應(yīng)條件，對(duì)籠狀結(jié)構(gòu)的形成有很大的影響，條件的改變，就會(huì)有環(huán)狀、框架狀、不規(guī)則粒子的生成，通過機(jī)理的分析，導(dǎo)致這些結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的原因是由于籠狀結(jié)構(gòu)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(huì)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(jié)合不同反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物的影響因素分析

5、，得出碗狀結(jié)構(gòu)形成的機(jī)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(zhǎng)和表面帶小孔洞空心結(jié)構(gòu)的逐漸形成；5.反應(yīng)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(jié)構(gòu)。由于ostwald熟化效應(yīng)，隨著反應(yīng)時(shí)間的增長(zhǎng)，表面也表的更加的光滑平整?；\狀結(jié)構(gòu)的形成于碗狀結(jié)構(gòu)的不同之處在于第五步，反應(yīng)過程中氣體生成和釋放的速率不一樣