晶种辅助制备规则形貌银纳米晶及其机理研究文献综述

 2021-09-30 23:00:14

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文 献 综 述

1. 研究背景

银是导电性能最好的金属,具有良好的化学性能和催化性能,抗菌性能和生物相容性,因而被广泛应用于电子、化学化工、生物医学、药物、日用品等行业。而银纳米材料,由于其体积小、比表面大,物理、化学性能独特,目前可以用作纳米电子器件中的导线和开关,开发新型的导电或生物医药复合材料,或高效催化剂等等。

目前银纳米材料的主要应用集中在三大块:开发新型纳米材料、提供纳米传感器的基础构件、构造纳米电子器件,而这些应用分别依赖于银纳米材料独特的化学性能、光学性能和电学性能。

在化学特性方面:银作为金属具有一定的还原性,能够还原部分贵金属离子,同时银又具有导电性,结合这两点,银纳米材料就能通过一种原电池置换反应(galvanicr lacemneteractino),以自身为模板高效地制备其他空心结构的贵金属纳米材料,目前己经成功制备得到了Au、Pt、Pd等空心纳米材料,包括纳米管、纳米盒子、纳米环等等。

在光学特性方面:有关表面等离子体共振(SPR),借助UV-vis光谱表征金属纳米材料形貌以及表面增强拉曼散射技术(SERS),表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering);在电学特性方面:单质银,在所用金属中具有最好的导电性能,被广泛用来当为导电材料。但是当纳米银线的尺寸小于电子平均自由程时,发生电子的表面漫散射,使得纳米材料的导电率随尺寸变小而下降,但是理论上己经证明了即便是4个原子的晶胞单列组成的,晶格上存在缺陷的超细纳米银线,还是会具有一定的导电性 。

除此之外,纳米银的应用还在随着科技的发展继续显示它独特的一面,所以鉴于纳米银的诸多应用,纳米银的制备就显得十分重要。

2.纳米银的制备方法及其特征

目前纳米银的制备大多采用湿化学方法,主要有普通化学还原法、多元醇法、电化学法、超声辅助合成法。 普通化学还原法主要在水相中反应,条件温和,原料便宜,适用于工业化生产,控制适当的条件可以得到不同形貌和粒径的纳米银。 多元醇作为一种非水溶剂,在纳米材料的制备中被广泛地应用,Xia等的课题组利用多元醇法合成了多种形貌的纳米银,并对其反应机理进行了较为深入的研究。而电化学是合成胶体的一种经典的方法,已被用于纳米银的合成。Tang等利用金或铂为电极,电解合成了多种形貌和不同尺寸的纳米银。虽然纳米银的合成方法很多,但是纳米银的微结构和形貌的精确控制还有很多问题要解决,纳米银的制备仍然是该领域研究的热点。

下面就溶剂热法和多元醇法制备纳米银进行简单的介绍。

2.1溶剂热法

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