银纳米粒子的制备及其能测试新
新型银纳米颗粒材料的制备与应用

新型银纳米颗粒材料的制备与应用银纳米颗粒是一种新型纳米粒子材料,受到了广泛的关注。
因为它的物理和化学性质的优良,因此被广泛地应用于各个领域,包括医学、化学、生物、环境和能源等方面。
这篇文章将介绍新型银纳米颗粒材料的制备方法和应用现状。
一、银纳米颗粒的制备方法银纳米颗粒的制备方法通常可以分为化学还原法、物理方法和生物合成法三种。
化学还原法是制备银纳米颗粒的主要方法之一。
其基本原理是通过金属银离子与还原剂反应得到银原子,并形成颗粒状或簇状的银纳米颗粒。
此方法可以控制颗粒的大小、形状和分散性,但具有一定的毒性和化学污染。
物理方法是通过物理手段得到银纳米颗粒,主要有蒸气凝聚法、溅射法和激光法等。
物理方法具有制备高纯度、多样性、可控性和动态性等优点,但成本较高,产出量相对较少。
生物合成法是一种新型的制备银纳米粒子的方法,其基本原理是用生物体代替还原剂,通过核酸、蛋白质和褐藻等生物物质作为还原剂,制备出颗粒形态多样、结构可控、绿色环保和生物相容性良好的银纳米颗粒。
二、银纳米颗粒的应用1. 医学方面银纳米颗粒在医学领域中有着广泛的应用。
在纳米粒子的尺寸范围内,银纳米颗粒具有卓越的抗菌性和杀菌性。
其与金属材料相比,具有更好的生物相容性和生物安全性,能够用于治疗感染、上呼吸道感染、手术伤口感染等方面。
同时,银纳米颗粒还有按需释放药物作用,可以作为药物载体,用于癌症和心血管疾病治疗等方面。
2. 材料科学银纳米颗粒在材料科学领域中也有广泛的应用。
它们可以作为催化剂,用于制备羧酸、羧酸酐和芳香族化合物等。
此外,在染料敏化太阳能电池、显示技术、传感器技术和智能涂层等方面也有着广泛的应用。
3. 环境保护银纳米颗粒在污水处理、环境保护和气体净化等方面有应用潜力。
例如,它们可以作为吸附剂,用于有机污染物的去除和杀灭细菌。
4. 能源领域银纳米颗粒在能源领域中也有着重要的应用。
例如,银纳米颗粒可以作为阳极催化剂用于燃料电池和金属空气电池中。
丁二胺为还原剂合成银纳米粒子及表征
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丁二胺为还原剂合成银纳米粒子及表征制备银纳米粒子。
1.将0.5毫克银(Ⅱ)氯化物溶于10毫升无水乙醇中,加入1毫升二
乙胺溶液(1M),搅拌均匀,观察溶液的颜色变化。
2.向混合溶液中滴加1毫升硝酸银,再加入相等量的硝酸钠溶液,继
续搅拌,释放二氧化氮层,此时银纳米粒子已经形成。
3.将反应液过滤,洗涤,干燥。
表征银纳米粒子。
1.用显微镜观察:将干燥之后的沉淀物放在显微片上,用放大镜观察,观察其形态和尺寸分布。
2.用X射线衍射(XRD):将反应液中的沉淀物装入X射线管中,在不
同的角度拍摄照片,以确定材料的晶体结构和晶格常数。
3.用电子能谱(EDS):在扫描电子显微镜(SEM)下,将沉淀物放到电子
能谱仪,测定沉淀物中的元素成分。
4.用X射线光电子能谱(XPS):将沉淀物放入X射线光电子能谱仪,
测定其化学状态和电子结构,以及纳米粒子表面上分布的元素种类。
银纳米粒子的合成及其光学性质
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银纳米粒子的合成及其光学性质近年来,纳米技术的快速发展促进了科技领域的进步。
纳米粒子作为纳米技术研究的重点之一,具有体积小、比表面积大、量子效应强等特点,已经在医学、环保、新能源、生物化学和光电技术中得到了广泛的应用。
其中银纳米粒子因其独特的光学性质引起了广泛的关注,银纳米粒子具有强烈的吸收和散射性能,可用作分子生物学、成像、传感、热疗、生物标记等领域的研究和应用。
接下来将介绍银纳米粒子的合成及其光学性质。
一、银纳米粒子合成银纳米粒子的制备方法通常有化学还原法、微乳液法、有机溶剂法、溶胶-凝胶法等多种,本文主要介绍化学还原法。
化学还原法是最常用的合成银纳米粒子的方法之一。
通常是将一定量的还原剂(如:硼氢化钠、氢氨水、乙二醛等)和银盐(如硝酸银、氟化银等)在适当条件下反应制备银纳米晶体。
常用的条件有反应温度、pH值、摇床速率和加入稳定剂等。
以硼氢化银为例,其一般反应方程为:Ag+ + BH4- → Ag^0 + 1/2H2↑ +H2B4O7^2-在银离子溶液中加入硼氢化钠时,硼氢化钠逐渐分解,释放出氢气并将Ag+还原成Ag粒子,从而形成银纳米粒子。
所得到的银纳米粒子直径大小约为1-100纳米不等,具有广泛的应用价值。
二、银纳米粒子光学性质银纳米粒子在可见光和紫外光区域的吸收和散射性能是其最重要的光学性质。
随着银纳米颗粒的尺寸减小,其光学性质也发生显著的变化。
当粒径小于10nm时,银粒子的表面吸收和散射多样性显著,而当粒径大于10nm时,吸收和散射的强度将随着粒子直径增加而线性增加。
1.表面等离子体共振吸收性质银纳米粒子表面存在的等离子体共振(SPR)现象是一种独特的光学现象。
在SPR区域,银纳米颗粒表面产生共振,其中某种频率的光被吸收,而另外一部分则被反射回来。
SPR区域的波长取决于银纳米粒子的直径和形状,且具有极强的吸收能力。
2.散射光性质银纳米粒子还具有非常强的散射光性质。
当银颗粒受到光的照射时,光子的能量会被吸收并激发颗粒表面自由电子的振动,在这个过程中发生能量交换,将能量以散射光子的形式重新释放出来,并具有灵敏的极化性质。
银纳米粒子的合成
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银纳米粒子的合成及其表征一、实验目的:1. 掌握银纳米粒子的合成原理和制备方法。
2. 掌握TU-1901紫外-可见分光光度计的使用方法并了解此仪器的主要构造。
3. 进一步熟悉紫外分光光度法的测定原理。
二、实验原理:纳米粒子是指粒子尺寸在纳米量级(1~100nm)的超细材料。
由于其特有的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、量子隧道效应等,使其拥有完全不同于常规材料的光学性能,力学性能,热学性能,磁学性能,化学性能,催化性能,生物活性等,从而引起了科技工作者的极大兴趣,并成为材料领域研究的热点。
成为21世纪最有前途的材料。
银纳米粒子,因其独特的光学电学性能,得到人们的关注。
常用的制备方法分为物理法和化学法。
化学法有溶胶-凝胶法、电镀法、氧化-还原法和真空蒸镀法等。
本实验中我们利用氧化还原法合成银纳米粒子。
银纳米粒子引起尺寸的不同,表现出不同的颜色。
由黄溶胶和灰溶胶两种。
可用紫外可见光谱表征。
根据朗伯-比耳定律:A=εb c,当入射光波长λ及光程b一定时,在一定浓度范围内,有色物质的吸光度A与该物质的浓度c成正比。
据此,可绘制校准曲线。
并对样品进行测定。
本实验我们利用氧化还原法合成黄溶胶,并对其进行表征。
三、试剂和仪器TU-1901紫外-可见分光光度计,比色管(1.5mmol/L),王水硝酸银(1mmol/L),NaBH4四、实验步骤:1、化学还原法制备纳米银:2KBH4+2AgNO3+6H2O→2Ag+2KNO3+2H3BO3+7H2↑(反应开始后BH4-由于水解而大量消耗:BH4-+H++2H2O→中间体→HBO2+4H2↑)还原法制得的纳米银颗粒杂质含量相对较高,而且由于相互间表面作用能较大,生成的银微粒之间易团聚,所以制得的银粒径一般较大,分布很宽。
2、银纳米粒子的合成1)制备银纳米粒子的玻璃容器均需在王水或铬酸溶液中浸泡,最后用去离子水洗涤几次。
(M=37.85)溶液。
2)配制50 mL 1.5mmol/L的NaBH4溶液置于冰浴中,在剧烈搅拌下,逐滴加入2.5 3)取15mL 1.5 mmol/L的NaBH4mL 1mmol/L的AgNO溶液,继续搅拌30 min,制得黄色的银纳米粒子溶胶。
银纳米粒子制备
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银纳米粒子制备银纳米粒子是一种具有纳米级尺寸的银颗粒,其尺寸通常在1到100纳米之间。
由于其独特的物理和化学特性,银纳米粒子在科学研究和工业应用中具有广泛的应用前景。
本文将介绍银纳米粒子的制备方法和一些相关的应用。
一、化学合成法化学合成法是制备银纳米粒子最常用的方法之一。
在该方法中,常用的还原剂包括氢气、氢氟酸和柠檬酸等。
一般情况下,可以使用这些还原剂将银离子还原成银原子,并在适当的条件下形成银纳米粒子。
此外,还可以通过控制反应条件(如温度、浓度、pH值等)来调控银纳米粒子的尺寸和形貌。
二、物理方法物理方法是另一种制备银纳米粒子的常用方法。
其中,电化学沉积法和蒸发凝聚法是较为常见的物理方法。
电化学沉积法是利用电解质溶液中的电流将银沉积在电极上,并在适当的条件下形成银纳米粒子。
蒸发凝聚法则是通过控制银蒸气的冷凝过程,使其形成纳米级银颗粒。
三、生物法生物法是一种绿色环保的制备银纳米粒子的方法。
该方法利用生物体内的细菌、真菌、植物等作为还原剂和模板来制备银纳米粒子。
以细菌为例,其表面的细胞壳可作为模板,通过控制反应条件和添加适当的银盐溶液,可以实现银纳米粒子的制备。
银纳米粒子具有许多独特的物理和化学特性,使其在许多领域具有广泛的应用潜力。
一、生物医学应用银纳米粒子在生物医学领域有很多应用。
例如,其具有良好的抗菌性能,可以应用于医疗器械的消毒和杀菌。
此外,银纳米粒子还可以被用作药物传递系统的载体,通过控制其尺寸和形貌,可以实现对药物的控释,提高药物的治疗效果。
二、传感器和光电器件银纳米粒子具有优异的光学性能,可以应用于传感器和光电器件中。
例如,将银纳米粒子修饰在传感器表面,可以增强传感器的灵敏度和选择性,实现对目标物质的高效检测。
此外,银纳米粒子还可以作为光电器件的电极材料,提高器件的光电转换效率。
三、催化剂和表面增强拉曼光谱银纳米粒子可以作为催化剂应用于化学反应中。
其高比表面积和活性表面位点使其具有优异的催化性能,可以加速反应速率和提高反应选择性。
银纳米粒子的制备及其在生物检测中的应用
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银纳米粒子的制备及其在生物检测中的应用银纳米粒子是一种近年来被广泛应用于生物检测领域的新材料。
它具有良好的稳定性、高度的生物相容性和光学性能,因而被广泛应用于生物分析、免疫分析等生物检测领域。
本文将探讨银纳米粒子的制备方法和其在生物检测领域中的应用。
一、银纳米粒子的制备方法1、物理方法物理方法是通过物理手段形成银纳米粒子。
常见的物理方法有机械法、气相法、光化学法等。
相比于化学合成方法,物理方法因其操作简单,反应条件容易控制等因素而得到广泛的应用。
2、化学合成方法化学合成方法是通过化学反应来制备银纳米粒子。
常用的化学合成方法有还原法、微乳法、光化学还原法等方法。
化学合成方法制备的银纳米粒子具有尺寸分布均匀、形态规则、精确可控等优点,因而成为目前银纳米粒子制备方法中的主流方法。
3、生物制备法生物制备法是利用某些生物体或其提取物对银离子进行还原得到银纳米粒子。
常见的生物制备方法有微生物法、植物提取物法等。
相比于化学合成方法,生物制备法具有无毒无害、环保、易于规模化等优点,因而成为银纳米粒子制备新兴方法。
二、银纳米粒子在生物检测中的应用1、生物分析银纳米粒子在生物分析领域中的应用得到了广泛关注。
其具有良好的生物相容性、高度的稳定性和较强的增强作用。
如将银纳米粒子与DNA探针结合,能够形成“探针--银纳米粒子复合体”,通过测量银纳米粒子的表面等离子体共振信号,可以获得高灵敏度的DNA检测结果。
2、免疫分析银纳米粒子被广泛应用于免疫分析领域,其主要应用于荧光免疫检测、电化学免疫分析等技术中。
如将银纳米粒子与抗体结合形成免疫复合物,利用其高灵敏度的表面等离子体共振效应,可以提高免疫分析技术的敏感度和特异性。
3、细胞成像银纳米粒子具有较强的光学性质,可以用于细胞成像。
如将银纳米粒子与荧光染料结合,可以制备出基于银纳米粒子的细胞成像探针,并通过其高度的增强效应获得高质量的细胞图像。
三、结论综上所述,银纳米粒子因其良好的生物相容性、高度的稳定性和灵敏度得到了广泛的应用。
银纳米颗粒的制备和表征及其应用研究
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银纳米颗粒的制备和表征及其应用研究一、银纳米颗粒概述银纳米颗粒是一种具有极小尺寸和高比表面积的银元素材料,具有广泛的应用前景。
它不仅具有光学、电学性质、化学反应特性,而且其表面形态独特,在医学、杀菌、催化剂等领域有着重要的应用价值。
在生物医学领域,银纳米颗粒作为一种新型的生物活性材料,已被广泛用于生物成像、药物传输和抗菌等方面的研究。
因此,银纳米颗粒的制备和表征技术吸引了广泛关注。
二、银纳米颗粒的制备方法银纳米颗粒的制备方法多样,目前主要包括化学法、物理法和生物法等。
化学法通常通过还原法、溶胶-凝胶法、微乳液法等方法制备银纳米颗粒;物理法包括电化学法、光还原法、等离子体法等;而生物法是利用植物细胞、微生物发酵物等靶向制备银纳米颗粒。
其中,还原法是目前应用最广泛、制备最简单的一种方法,主要是通过还原剂将银(Ag)离子还原成纳米银颗粒。
三、银纳米颗粒的表征方法银纳米颗粒的表征方法包括形态观察、粒径分析、晶体结构分析、表面等电点(pH)分析等。
形态观察主要利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法,通过观察颗粒的形状、大小、分布情况等信息,评价制备的银纳米颗粒的性质;粒径分析常用的是动态光散射仪(DLS)和激光粒度仪等技术,用来测量不同粒径银纳米颗粒的平均粒径、分布范围等信息;晶体结构分析通常利用X射线衍射仪(XRD)等技术,对银纳米颗粒结构进行分析;表面pH分析则在探究其表面电荷性质、稳定性等方面有着应用。
四、银纳米颗粒的应用研究银纳米颗粒的应用研究主要分为生物医学应用、杀菌消毒应用和催化剂应用等三大方面。
1.生物医学应用:银纳米颗粒在生物医学领域应用广泛,如生物成像、药物传输和抗菌等方面的研究。
其中,生物成像研究主要是利用银纳米颗粒作为生物标记,标记在细胞表面或部位,实现对生物体内部分或全部的无损成像;药物传输和释放研究则包括利用银纳米颗粒作为载体和通过调控其释放行为实现药物的精准释放;抗菌研究中,银纳米颗粒具有独特的物理和化学反应性质,能够对生物菌体进行杀灭和抑制。
银纳米粒子的制备与表征
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银纳米粒子的制备与表征随着纳米技术的逐渐成熟,纳米材料作为一种具有特殊物理和化学性质的新型材料,已经逐渐应用于生物医学、环境保护、电子、光电、催化、能源等许多领域。
而银纳米粒子作为一种应用广泛的材料,其制备和表征技术也已逐渐成为重要的研究领域。
一、银纳米粒子的制备目前,银纳米粒子的制备方法主要有物理法、化学法、生物法等。
物理法:如光还原法、研磨法等。
光还原法是利用激光或紫外线等能量较强的光对氯化银水溶液进行加热处理,从而实现银的还原过程,生成纳米银颗粒;研磨法是将银片或银粉与研磨介质一起裂解、磨碎,使其颗粒度降至纳米尺度。
化学法:如还原法、碳化法、水热法等。
还原法是利用还原剂如硼氢化钠、乙醇、电解法等对银离子进行还原,生成银纳米颗粒;碳化法则是利用高温还原与碳化作用,生成纳米银颗粒;水热法是利用高温、高压等条件,将银离子在水介质中还原生成纳米银颗粒。
生物法:利用植物、动物或微生物等进行合成,是一种相对环保的方法。
如在植物中分离出含有还原银离子的叶绿体,再将还原后的银离子形成银纳米颗粒。
二、银纳米粒子的表征银纳米粒子的表征是对其形态、尺寸、分散性、稳定性、表面性质等进行分析。
主要的表征方法有透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、动态光散射仪(DLS)、紫外吸收光谱、拉曼光谱等。
TEM是目前使用最广泛的表征方法之一,其能够提供纳米颗粒的直接形貌信息,并测量其粒子的大小、形状、分布等。
SEM也可以提供颗粒表面形态信息。
DLS则是可以用于测定颗粒的大小、分散性以及稳定性等物理性质。
紫外吸收光谱和拉曼光谱则可以检测颗粒表面的等离子共振吸收峰和化学成分信息。
此外,X-射线衍射仪(XRD)和能量散射谱(EDS)也可以对样品的晶体结构和元素组成进行分析。
总之,银纳米粒子的制备和表征是探讨其特殊物理和化学性质的重要前奏,而随着纳米技术的不断进步,银纳米粒子将会在更广泛的领域中得到更广泛的应用。
银纳米粒子的制备与表征
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银纳米粒子的制备与表征银纳米粒子的制备与表征一、引言银纳米粒子因其独特的物理化学性质,如高比表面积、优良的导电性和催化性能,在众多领域具有广泛的应用前景。
例如,它们在电子设备、光学、医疗和催化领域都有重要的应用。
因此,制备出粒径均一、稳定性好的银纳米粒子显得尤为重要。
本文将介绍几种制备银纳米粒子常用的方法,并对它们的优缺点进行比较,同时对制备出的银纳米粒子进行表征。
二、制备方法1.化学还原法:此方法常用还原剂如抗坏血酸、硼氢化钠等还原硝酸银。
优点是操作简单,对设备要求较低,适用于大规模生产。
但缺点是使用的还原剂可能导致环境污染,而且制备出的银纳米粒子粒径不均一。
2.物理气相沉积:该方法是通过蒸发、凝结和固化来制备银纳米粒子。
优点是制备出的粒子具有高结晶度和良好的稳定性,适用于要求较高的应用领域。
但缺点是设备成本高,产量较低。
3.激光脉冲法:利用激光脉冲辐射溶液中的前驱体,使其迅速蒸发并形成纳米粒子。
优点是反应速度快,制备的银纳米粒子尺寸小且分布窄。
然而,该方法对设备要求较高,成本较大。
三、表征方法1.紫外-可见光谱法:此方法通过测量银纳米粒子溶液的紫外-可见吸收光谱,了解其光学性质。
优点是操作简便,可以提供关于粒子大小和粒径分布的信息。
但这种方法只能间接推断粒子的形貌和结构。
2.X射线衍射:通过X射线衍射可以了解银纳米粒子的晶体结构、晶格参数等信息。
优点是准确性高,可以提供关于粒子结构和结晶度的信息。
但设备成本较高,操作较复杂。
3.透射电子显微镜:可以直接观察银纳米粒子的形貌、粒径和粒径分布。
优点是可以直接观察到粒子的微观结构。
但需要样品制备,对样品的尺寸和稳定性有一定要求。
4.扫描电子显微镜:可以观察较大范围的样品区域,得到粒子的宏观分布信息。
优点是可以观察到粒子在载体或环境中的分布情况。
但同样需要样品制备,对样品的导电性有一定要求。
5.原子力显微镜:可以用于研究纳米粒子的形貌和表面粗糙度。
优点是对样品的稳定性要求较低,可以在液相环境中进行观察。
银纳米粒子的合成和表征实验报告
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银纳米粒子的合成和表征一、实验目的1、学会还原法制备银纳米粒子的方法;2、熟练掌握TU-1901紫外分光光度仪测量吸收光谱;3、锻炼实验操作能力以及根据实验现象分析原理,独立思考能力。
二、实验原理1、化学还原法制备纳米银:2KBH4+2AgN0 3+6H232Ag+2KNO 3+2H3BO3+7H2 T(反应开始后BH4由于水解而大量消耗:BH4 +H +2出0一中间体f HBO2+4H2 T 还原法制得的纳米银颗粒杂质含量相对较高,而且由于相互间表面作用能较大,生成的银微粒之间易团聚,所以制得的银粒径一般较大,分布很宽。
2、TU-1902双光束紫外可见分光光度仪测量原理:由于银纳米粒子的粒度不同,对于不同波长的光有不同程度的吸收,根据其吸收特性,即最大吸收峰对应的波长,可以判断粒子的大小。
银纳米粒子平均粒径与2max:三、实验仪器与试剂仪器:电子分析天平、磁力搅拌器、量筒(5mL、烧杯(一大一小)、移液管(5mL、容量瓶(50mL、比色管(50ml)、TU-1902双光束紫外可见光谱仪、滴管、洗瓶、洗耳球、手套等。
药品试剂:1mmol/L AgNO溶液、KBH(固体)、蒸馏水、冰块等。
四、实验步骤、实验现象及数据处理1、配制 1.5mmol/L KBH4 溶液(1)减量法称取0.04gKBH4固体于小烧杯中,少量蒸馏水溶解,转移至50mL 容量瓶中,用蒸馏水洗涤并将洗液转移至容量瓶中(重复3次),用蒸馏水定容至刻度线,摇匀。
得15mmol/L KBH 4溶液。
(2)用移液管移取上述溶液5mL至50mL比色管,用蒸馏水定容至刻度线,摇匀。
得1.5mmol/L KBH 4溶液。
实验数据:m(KBH 4)=22.6177g-22.5792g=0.0385gc i (KBH 4)=m/(MV)=0.0385g/(53.94g/mol >50mL )=14.3mmol/Lc(KBH4)=c i V i/V2=(14.3mmol/L >5mL)/50mL=1.43 mmol/L2、制备纳米银:量筒移取15mL1.5mmol/L KBH 4溶液于烧杯中,放入磁子,在冰浴、搅拌条件下,逐滴加入2.5mL1mmol/LAgNC溶液,继续搅拌15min。
银纳米粒子的制备及其在生物医学中的应用
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银纳米粒子的制备及其在生物医学中的应用银纳米粒子(AgNPs)是一种直径小于100纳米的银颗粒,由于其特殊的物理、化学特性,在生物医学领域中引起了广泛的关注。
本文主要介绍银纳米粒子的制备方法及其在生物医学中的应用。
一、银纳米粒子的制备目前,制备银纳米粒子的方法主要有两种:物理法和化学法。
其中,化学还分为初级合成法和微波合成法。
1.物理法物理法指的是通过物理手段制备银纳米粒子,如水热法、电化学法、蒸汽冷凝法等。
(1)水热法水热法是用高温高压反应器在水热条件下制备银纳米粒子。
该方法具有反应条件温和、反应时间短等优点,但是目前生产成本较高。
(2)电化学法电化学法指的是通过电极电解或电化学还原的方法来制备银纳米粒子。
该方法银离子的还原程度高,纯度高,但需要一定的设备和工艺条件。
(3)蒸汽冷凝法蒸汽冷凝法是将银热化后让其冷凝在冷表面上,使其形成纳米颗粒。
该方法成本较低,但产品纯度较低,且容易受到外界影响。
2.初级合成法初级合成法是利用化学反应来制备银纳米粒子,常见的方法有还原法、化学沉淀法、水相法等。
(1)还原法还原法是利用还原剂将银离子还原成银原子,生成银纳米粒子。
该法操作简单、纯度高,但有毒性较大的还原剂参与还原反应。
(2)化学沉淀法化学沉淀法通过一些沉淀剂将银离子还原成银原子,此法只能得到均匀且质量较差的银纳米颗粒,且反应后的溶液总体积较大。
(3)水相法水相法是指在水相中直接通过化学反应形成银纳米粒子,具有简单、操作方便、安全等特点,但是制备出的银纳米粒子分散性较差。
3.微波合成法微波合成法是在介电性物质中加入还原性物质,并在微波辐射下制备银纳米粒子。
该方法反应快速,生成的纳米颗粒均匀,但设备较为昂贵。
二、银纳米粒子在生物医学中的应用银纳米粒子由于具有独特的生物反应性和特殊的电子性质,在生物医学中有较广泛的应用,主要表现在以下几个方面。
1.肿瘤治疗银纳米粒子能够透过细胞膜,进入到肿瘤细胞,使细胞内的积极物质受到破坏,达到杀灭肿瘤细胞的作用。
银纳米颗粒的制备及其应用研究
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银纳米颗粒的制备及其应用研究随着纳米科技的不断发展,银纳米颗粒作为一种重要的材料在科技领域中得到了广泛的应用研究。
银纳米颗粒可以应用于染料敏化太阳能电池、医学检测、化学催化、生物传感器等领域,其制备技术也相继得到了不断的完善和发展。
一、银纳米颗粒的制备技术银纳米颗粒的制备方法主要包括化学合成法、物理方法和生物合成法三种。
化学合成法是目前应用最广泛的银纳米颗粒制备方法,通过控制反应条件如反应时间、反应温度、反应物的浓度、添加剂等来控制银离子的还原形成银纳米颗粒。
同时,在制备过程中还可以添加表面活性剂、助剂等,用以稳定纳米颗粒的形态和大小。
化学合成法制备的银纳米颗粒粒径常在10-100 nm之间(一纳米等于十亿分之一米),其形状多变,如球形、六边形、十二面体等。
物理方法通过激光蒸发法、脉冲激光法等物理方法,在高温高压下使银金属蒸发,使其在凝结后形成可控大小的纳米颗粒。
但是,物理方法由于设备成本高、工艺复杂,且只能制备较小数量的银纳米颗粒,在应用领域中应用有限。
生物合成法最大的特点是制备过程环境友好,无环境污染。
生物合成法利用生物体中天然存在的代谢物质与金属离子直接还原产生纳米颗粒,同时还能够得到具有优异性质的银纳米颗粒,具备高纯度、单粒子分布均匀等优点。
二、银纳米颗粒在染料敏化太阳能电池中的应用染料敏化太阳能电池(DSSC)是一种新型的太阳能电池,其采用染料吸附于纳米晶体表面形成的“染料-半导体”复合物来吸收太阳能,并通过光电转换将其转化为电能。
目前,银纳米颗粒为DSSC中作为光散射剂和感光层材料的主控制体。
在DSSC中,银纳米颗粒作为光散射剂可带来强光散射效应,使得阳极吸收光强度增加,电子传递效率提高,因而起到提高DSSC光电转化效率的作用。
三、银纳米颗粒在医学检测方面的应用银纳米颗粒的应用不仅限于科技领域,同时其在医学检测中也有广泛的应用。
在医学检测过程中,由于银纳米颗粒具有特殊的表面物理化学性质,如极高的比表面积、独特的表面纳米结构和活性等,因此银纳米颗粒很容易与一些生物分子(如DNA)和细胞膜蛋白结合形成膜层,同时由于纳米粒子表面极电性,因此颗粒表面易于覆盖金属化络合物,从而形成了被称为表面增强拉曼散射(SERS)的检测技术。
银纳米粒子制备及其在杀菌方面的应用研究

银纳米粒子制备及其在杀菌方面的应用研究随着科技的发展,纳米技术已经成为了一个非常热门的领域。
银纳米粒子是其中的一种,它有着许多优秀的物理和化学性能,被广泛应用于生物医学领域。
本文将介绍银纳米粒子的制备方法及其在杀菌方面的应用研究。
一、银纳米粒子的制备方法1. 化学还原法化学还原法是目前制备银纳米粒子最常用的方法之一。
在这个方法中,还原剂和银离子相互作用,可以控制反应条件和还原剂的浓度,以精确的方式控制银纳米粒子的尺寸和形状。
同时,化学还原法也可以通过调整表面修饰剂和溶剂的选择,改善银纳米粒子的分散性和稳定性。
2. 生物还原法生物还原法是一种通过微生物或植物提取纳米银的方法,它通常与化学还原法相结合,从而获得更好的粒子尺寸和形状控制。
生物还原法比传统的化学还原法更环保,因为它可以避免产生一些对环境和健康有害的化学副产物。
3. 光化学法光化学法是利用光和反应物反应制备银纳米粒子的方法。
在这个方法中,银离子被光激发,并在光催化剂的作用下还原成银纳米粒子。
光化学法需要对光催化剂和反应条件进行精细的控制,以获得稳定的纳米粒子。
二、银纳米粒子在杀菌方面的应用银纳米粒子具有优异的抗菌性能,这种性能来自银纳米粒子本身的物理和化学性质。
银纳米粒子的表面具有大量的活性官能团,这些官能团可以与细胞膜和细胞壁上的生物分子相互作用,从而破坏细胞结构,导致菌体死亡。
银纳米粒子在医疗和卫生领域广泛应用,可以杀死多种细菌和真菌,从而帮助预防和治疗感染疾病。
银纳米粒子还可以应用于食品工业、水处理等领域,用于杀菌消毒。
值得注意的是,银纳米粒子的应用也存在一些争议。
相关研究表明,一些银纳米粒子可能会穿透细胞膜和细胞壁,并对人体健康造成潜在威胁。
因此,在使用银纳米粒子时,需要对其安全性进行深入研究。
三、结论银纳米粒子制备方法的不断改进以及应用研究的不断深入,使得银纳米粒子在医疗、卫生以及消毒领域得到了广泛的应用。
银纳米粒子的抗菌性能是其应用的关键,但也需要注意其安全性。
银纳米颗粒的制备及其光电性能研究
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银纳米颗粒的制备及其光电性能研究随着纳米材料研究的深入,银纳米颗粒作为最具有活性和优良性能之一的纳米材料,受到越来越广泛的关注。
作为一种特殊的纳米晶体材料,银纳米颗粒具有很多出色的性能,如表面等离子共振吸收能力强、比表面积大、催化性能高等,这些性能使得银纳米颗粒在生物医学、化学传感、光学和电子学等领域的应用愈加广泛。
一、银纳米颗粒制备的方法究竟如何制备银纳米颗粒呢?通常有以下几种方法:1. 化学还原法化学还原法是一种最常用的制备银纳米颗粒的方法之一。
该方法通过还原剂对银离子的还原作用形成银纳米颗粒。
通常使用不同的还原剂进行还原,如柠檬酸、杏仁酸、多巴胺和葡萄糖等。
此法制得的银纳米颗粒粒径可调控,并且有较高的纯度和低的成本。
2. 光还原法光还原法是一种基于光化学原理的制备银纳米颗粒的方法。
它使用紫外光辐射表面溶液中的银离子,通过光化学反应生成银纳米颗粒。
此法具有制备快捷、粒径分布狭窄和光学性质稳定等优点。
3. 电化学法电化学法是利用电极位电势将离子还原成金属银纳米颗粒的方法,此法适用于制备较纯的、单一尺寸和形状的银纳米颗粒。
电化学法的制备过程非常简单,但是需要耗费大量的时间和高成本的金属银来实现银纳米颗粒的制备。
二、银纳米颗粒光电性能研究银纳米颗粒经过不同制备方法制备,其形状和尺寸也不尽相同,这些不同的因素会影响银纳米颗粒的光学和电学性能。
银纳米颗粒在纳米尺度下表现出比金属银单晶更强的吸收和放射光能力,这种特殊的现象成为局域表面等离子共振。
1. 局域表面等离子共振(LSPR)现象局域表面等离子共振是指由于银纳米颗粒表面存在的自由电子振动,在电磁场作用下表现出的明显吸收、放射光谱现象。
在可见及近红外区域,这种局域表面等离子共振的吸收谱和放射谱分别对应于银纳米颗粒的长轴和短轴,其峰值位置则与银纳米颗粒的形状、尺寸和介质折射率有关。
2. 表面增强拉曼散射(SERS)应用表面增强拉曼散射是一种表面等离子共振的应用。
银纳米粒子的制备、表征及抗菌性能研究
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2 O
第2 2卷第 6期( 2 0 1 7 )
龙世佳等 : 银纳米粒子的制备、 表征及抗茵性 能研 究
、 r i s 1 和 透射 电子 显微镜 ( T E M) 对所制 备 的银 纳 米粒 子进行 表征 ; 用大肠杆 菌 为受试 菌株进 行 药
敏 实验 .采 用纸 片法 通过 比较 抑 菌 圈大 小测试 了不 同浓度银 纳米粒 子 的抗 菌性 能. 结果表 明
单分 散 的 、 平 均粒 径约 为 1 5 n m 的 准球 形银 纳 米粒 子 对埃 希 氏 大肠 杆 菌 ( E . c o l i ) 具 有 明显 的 抗 茵作 用 。 且 抗 茵效果 随 着纳米 粒子 浓度 的增加 而增 强.
第2 2 卷第6 期( 2 0 1 7 )
甘 青高 旰孑 拒
银纳米粒子 的制备 、 表征及抗茵性能研 究
龙世佳 , 刘 妍, 董 小宁 , 唐 惠安 , 王晓峰 , 刘 岿
( 天水师 范学 院 化学 工程 与技术 学 院 , 甘 肃天 水
摘
7 4 1 0 0 1 )
要: 采用化 学还 原和 晶种诱 导 结合 法制备 银 纳米粒 子, 并 用 紫外一可见 分光 光度 计( uV一
关键 词 : 银 纳米粒 子 ; 大肠杆 菌 ; 抗 菌性 能
中图分 类号 : T B 3 8 3 . 1
文献 标 志码 : A
文章 编号 : 1 0 0 8 — 9 0 2 1 ( 2 0 1 7 ) 0 6 — 0 2 0 — 0 5
银纳米粒子的制备实验报告

银纳米粒子的制备实验报告银纳米粒子的合成及其表征仪器分析实验报告银纳米粒子的合成及其表征班级:2013级化学创新实验班姓名:梁丽莹学号:41307185银纳米粒子的合成及其表征实验目的1. 掌握银纳米粒子的合成原理和制备方法。
2. 掌握TU-1901紫外-可见分光光度计的使用方法并了解此仪器的主要构造。
3. 进一步熟悉紫外分光光度法的测定原理。
实验原理纳米粒子是指粒子尺寸在纳米量级(1~100nm)的超细材料。
由于其特有的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、量子隧道效应等,使其拥有完全不同于常规材料的光学性能,力学性能,热学性能,磁学性能,化学性能,催化性能,生物活性等,从而引起了科技工作者的极大兴趣,并成为材料领域研究的热点。
成为21世纪最有前途的材料。
银纳米粒子,因其独特的光学电学性能,得到人们的关注。
常用的制备方法分为物理法和化学法。
化学法有溶胶-凝胶法、电镀法、氧化-还原法和真空蒸镀法等。
本实验中我们利用氧化还原法合成银纳米粒子。
银纳米粒子引起尺寸的不同,表现出不同的颜色。
由黄溶胶和灰溶胶两种。
可用紫外可见光谱表征。
根据朗伯-比耳定律:A=εbc,当入射光波长λ及光程b一定时,在一定浓度范围内,有色物质的吸光度A与该物质的浓度c成正比。
据此,可绘制校准曲线。
并对样品进行测定。
本实验我们利用氧化还原法合成黄溶胶,并对其进行表征。
试剂和仪器TU-1901紫外-可见分光光度计,比色管硝酸银(1mmol/L),NaBH4(1.5mmol/L),王水或铬酸溶液实验步骤1 银纳米粒子的合成(1)制备银纳米粒子的玻璃容器均需在王水或铬酸溶液中浸泡,最后用去离子水洗涤几次。
(2)配制50 mL 1.5mmol/L的KBH4 (M=53.94)溶液。
[1](3)取15mL 1.5 mmol/L的KBH4溶液置于冰浴中,在剧烈搅拌下,逐滴加入2.5 mL 1mmol/L的AgNO3溶液[2],继续搅拌30 min,制得黄色的银纳米粒子溶胶。
银纳米粒子的制备实验报告
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银纳米粒子的制备实验报告
实验报告标题:银纳米粒子的制备实验报告
实验目的:
1. 掌握制备银纳米粒子的基本原理和方法;
2. 研究制备参数对银纳米粒子形貌和尺寸的影响。
实验器材和试剂:
1. 烧杯、滴管、磁力搅拌器、聚乙烯醇(PVA)、氨水、硝
酸银。
实验步骤:
1. 在一个100 mL烧杯中,加入一定量的聚乙烯醇(PVA)溶液
作为稳定剂;
2. 使用滴管逐滴加入一定量的硝酸银溶液,同时用磁力搅拌器搅拌溶液;
3. 在搅拌的同时,逐滴加入氨水溶液,并继续搅拌一定时间,直至溶液呈现浑浊的银色沉淀;
4. 关闭磁力搅拌器后,用蒸馏水洗涤沉淀,然后离心10分钟,去除上清液;
5. 用蒸馏水洗涤沉淀3次,每次洗涤后进行离心去除上清液;
6. 最后用蒸馏水重复洗涤沉淀,并离心10分钟,去除上清液;
7. 将沉淀重悬于蒸馏水中。
实验结果:
制备出的银纳米粒子呈现出透明的红色溶液。
实验讨论:
通过实验制备出的银纳米粒子尺寸较小,形貌较规则。
可能的原因是氨水对硝酸银的还原作用,生成银离子;聚乙烯醇(PVA)通过吸附在银纳米粒子表面的方式,起到了稳定剂的作用。
实验结论:
通过本实验,我们成功制备出了红色银纳米粒子溶液。
实验结果表明,使用适量的硝酸银溶液和氨水溶液,以及添加适量聚乙烯醇(PVA)作为稳定剂的方法,可以制备出形貌规则,尺寸均匀的银纳米粒子溶液。
本实验为进一步的银纳米粒子应用研究提供了基础和参考。
银纳米颗粒的制备及应用研究
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银纳米颗粒的制备及应用研究一、引言银纳米颗粒是指粒径在1-100纳米范围内的纳米颗粒,由于其具有优异的光学、电学、磁学性能,被广泛应用于生物医药、能源材料、环境治理、信息技术等领域。
本文将从银纳米颗粒的制备方法及应用研究两方面进行综述。
二、银纳米颗粒的制备方法在银纳米颗粒的制备方法中,主要有化学还原法、光化学法、微波辅助法、后水热法、激光还原法等。
下面将分别介绍几种常见的制备方法。
2.1 化学还原法化学还原法是使用还原剂来还原金属离子,制备金属纳米颗粒的一种常见方法。
该方法简单易用、成本低廉,并且可以实现批量生产。
目前已有许多文献报道了利用化学还原法制备银纳米颗粒的方法。
例如,Dai等人研究了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)包覆的银纳米颗粒的制备方法。
该方法使用了氢氧化钠作为沉淀剂,辅以旋转蒸发工艺和紫外线照射来控制颗粒的形态和尺寸分布。
2.2 光化学法光化学法是利用光化学反应来制备纳米颗粒的一种方法。
该方法可以通过不同的光源来实现纳米颗粒的制备与形态控制。
其中,紫外光是制备银纳米颗粒的常用光源之一。
利用紫外光辐射可促进银离子的还原和聚集,最终获得银纳米颗粒。
2.3 后水热法后水热法是利用高温高压的反应条件来制备银纳米颗粒的一种方法。
在该方法中,银离子以及还原剂被加入到反应釜中,然后在一定的温度和压力下进行反应。
通过控制反应条件和反应时间等参数可以获得不同形态和尺寸的银纳米颗粒。
三、银纳米颗粒的应用研究由于银纳米颗粒具有良好的生物相容性和抗菌性能,目前其在生物医药领域中得到了广泛的应用。
此外,银纳米颗粒还具备优异的光学、电学、磁学性能,因此在能源材料、环境治理、信息技术等领域中也有着广泛的应用前景。
3.1 生物医药银纳米颗粒在生物医药领域的应用主要体现在抗菌、抗病毒、抗肿瘤等方面。
由于其具有优异的抗菌性能,因此被广泛应用于医用敷料、医用材料表面的涂层等方面。
此外,银纳米颗粒还可以用于制备药物载体,并且与蛋白质或物质结合形成复合材料,实现更好的药物传递和治疗效果。
银纳米颗粒的制备与表征

银纳米颗粒的制备与表征银纳米颗粒作为一种重要的纳米材料,因其优异的物理和化学性质,在生物医学、光电子、催化、传感等领域得到了广泛应用。
本文将重点介绍银纳米颗粒的制备方法和表征技术。
一、制备方法1. 化学还原法化学还原法是制备银纳米颗粒最常用的方法之一。
该方法依靠还原剂在银离子溶液中还原成银原子,从而得到银纳米颗粒。
还原剂的种类和浓度对纳米颗粒的形貌和分布有重要影响。
2. 光化学合成法光化学合成法是将光和化学反应相结合,通过光催化的作用产生银原子,从而制备银纳米颗粒。
这种方法具有简单、高效、无污染等优点。
3. 微波法微波法是利用微波能量作为能源,在液相环境中诱导银化学还原反应,有效地控制了反应速率和温度,制备出纳米颗粒具有高度均一性和窄的尺寸分布。
4. 生物还原法生物还原法是在生物体的代谢过程中,利用微生物、真菌等生物体的代谢酶将银离子还原成银原子,从而制备银纳米颗粒。
这种方法具有环境友好、生产成本低等优点。
二、表征技术1. 透射电子显微镜(TEM)透射电子显微镜可以直接观察到纳米颗粒的形貌和尺寸分布。
该方法可以通过瞬态形貌变化和尺寸分布实时观察纳米颗粒的生长和形成过程。
2. 红外光谱(FTIR)红外光谱可以检测到纳米颗粒表面的官能团,如羟基、羰基等,可以评估纳米颗粒表面功能化程度或嵌入到纳米颗粒中的分子的类型等信息。
3. 紫外可见吸收光谱(UV-vis)紫外可见吸收光谱是一种简单有效地检测纳米颗粒形貌、尺寸和分布的方法。
银纳米颗粒具有表面等离子体共振(SPR)吸收峰,其峰值位置、强度和峰形可以用于评估纳米颗粒的尺寸、浓度、形貌等信息。
4. 动态光散射(DLS)动态光散射可以通过分散介质中纳米颗粒的布朗运动来测量纳米颗粒的尺寸分布和稳定性。
该方法适用于检测均一性较强的纳米颗粒体系。
5. X射线衍射(XRD)X射线衍射可以通过测量纳米颗粒的衍射图案来精确定量纳米颗粒的晶体结构和晶格参数。
三、总结本文介绍了银纳米颗粒的主要制备方法和表征技术。
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银纳米粒子的制备及其能测试新毕业论文论文题目:银纳米粒子的制备及其性能测试目录一、前言 (1)1.1纳米粒子概述 (1)1.2 纳米粒子的应用 (1)1.3银纳米粒子概述 (2)1.4 银纳米粒子的制备方法 (3)1.5 研究现状 (3)1.6 研究内容 (4)二、实验部分 (5)2.1 实验药品 (5)2.2 实验仪器 (5)2.3 实验步骤 (6)2.3.1 银纳米粒子的制备 (6)2.3.2 银纳米粒子的表征 (6)2.3.3 银纳米粒子的电催化活性测试 (6)3.1 X射线衍射仪表征 (7)3.3 纳米激光粒度仪测试 (11)3.4 银纳米粒子的电催化活性测试结果 (12)四、实验结论 (13)致谢 (14)参考文献 (15)摘要:随着科学技术的进步,银纳米粒子的研究开发也是日新月里的发展起来了。
本文尝试了一种制备方法:用电化学还原法,以柠檬酸作为配位剂用电化学工作溶液制得银纳米粒子。
用扫描电镜观察所制得站在一定电流、时间内电解AgNO3的产品形貌状态,为松针状的晶体粒子,其粒径在50-100 nm之间,用X射线衍射仪分析了银纳米粒子的晶体结构及样品纯度,纳米粒度分布仪测试得出粒子的大小分布在125-199 nm范围内,并用制得的银纳米粒子修饰碳糊电极,测其C-V 曲线,对其电催化活性进行了初步探索。
关键词:银纳米粒子;电解;制备;表征Abstract: With the progress of science and technology, the research and development of silver nanoparticles also developed very quickly. This paper attempts a preparation method:electricity chemical reduction method, using citric acid as complexing agent chemical workstation in a certain current, time electrolytic AgNO3solution obtained dendritic silver ing scanning electron microscope observed the product appearance, and it shows pine needle shaped crystal particles, the particle diameter between 50-100 nm, by X ray diffraction analysis the silver nanoparticles on the crystal structure and purity of the samples, nanoparticle size distribution tester that particle size distribution in the range of 125-199nm, and the prepared silver nanoparticles modified carbon paste electrode, measured C-V curve, to conduct a preliminary study of the electrocatalytic activity.Key words: silver nanoparticles;Electrolysis; preparation; characterization一、前言1.1纳米粒子概述进入21世纪纳米技术飞速发展,已成为一门新兴产业。
其具有庞大的市场潜力,在诸多领域都拥有广泛应用,与人们的生活生产息息相关,潜力无限。
何为纳米离子?纳米粒子的粒径通常介于1-100 nm之间,也叫做超微粒子。
对纳米粒子的研究表明,纳米粒子应该具有一些新奇的物理和化学性能。
纳米粒子与宏观物体的结构存在差异,表现在比表面很大,而外层原子既无短程序又无长程序的非晶层。
能推测纳米粒子内部的原子大概呈有秩序的排布,而表面原子的状况更偏向气体状态。
虽然如此,但因为外部曲率大,粒径小,内部的吉布斯压力很高,内部结构发生某种变形。
其奇特的微观构成使其具备优异性能。
纳米粒子具有小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应和量子尺寸效应等特征, 拥有宏观材料不具备的特性,如导电特性、光电特性、光催化能力等,被广泛用于各种发光与显示装置[1]。
1.2 纳米粒子的应用纳米粒子外部活化核心多,是制备催化剂的优良原料。
当前,可以直接用纳米粒子在高分子聚合物氧化、还原及合成反应中做催化剂如铂黑、银等。
用纳米粒子作为催化剂进行反应,能大幅增加反应效率,如在火箭燃料燃烧反应中使用纳米镍粉作为催化剂,可增加燃烧效率100倍[2]。
纳米粒子的催化反应还具有选择性,例如氧化丙醛时用纳米镍作催化剂,镍粒的粒径对反应影响极大,小于5nm 时反应方向更偏向于生成酒精,而分解醛的反应被抑制[3]。
有些材料通常在高温下烧结,如碳化硅、碳化钨、高合金等,但处于纳米状态时在较低温度下就能烧结,得到高密度的烧结体,这得益于纳米粒子的体积效应。
另一方面,如在烧结过程中使用活性剂,能使烧结过程加快,烧结温度降低,烧结时间缩短,而纳米粒子就能作为活性剂使用,发挥效果。
举个例子,加入0.1%的纳米镍粉在钨丝粉中后,烧结温度可降到12000-1300℃,而正常情况下钨丝粉须在3000℃的高温下烧结[4]。
复相材料的烧结:复相材料烧结较困难,因其熔点不同及相变温度不同。
纳米粒子的表面效应和体积效应,使其在低温下就能进行固相反应,不仅分解降低了其熔点,相转变温度也降低了,因此可得到烧结性能很好的复相材料[5]。
纯净的纳米粉末材料可以用来制作精细陶瓷。
用这些纳米材料制作出来的陶瓷具有转换能量,传递信息的功能,且具有耐磨、坚硬、耐高温、耐腐蚀的能力。
除此之外还可以作为红外吸收材料,如用Cr系合金纳米粒子来吸收红外线,效果良好[6]。
在医学和生物工程中纳米材料也有许多应用。
被称为“生物导弹”的药物技术已成功开发出来了[7],是以纳米磁性材料为药物载体的靶向药物。
即在蛋白质表面携带药物,再用磁性三氧化二铁纳米微粒包裹,向人体血管里注射进去,然后在磁场的力的作用下药物定向运动可直达病灶,减少了药物对人体内脏器官所产生的副作用,提高治疗效果。
用纳米粒子做成的纳米传感器可获取人体的各种电化学信息和生化反应的信息。
还可以使用纳米技术研制成机器人,注入到人身的血液中,扩散到全身,就能对人体进行彻底检查,还能疏通人脑血栓,清除病人动脉脂肪沉积物,甚至能清除病毒,杀死癌细胞等,研究纳米技术对人类的医疗科技具有重大意义。
可以预测,在未来纳米材料的制备技术发展和功能开发就飞速发展,在众多的高科技领域中会有越来越多的新型纳米材料得到广泛的应用。
1.3银纳米粒子概述银纳米粒子是指由银原子组成的粒径在1~100 nm的细小颗粒。
研究表明,当在不同的材质上镶嵌纳米银后,材料的物理化学性能大大改变。
目前人们对银纳米粒子的研究兴趣浓厚,前途无限。
银纳米粒子具有十分优异的性能,主要表现在信息技术、物理元器件、化工产品,环境保护等众多方面, 是一种高科技材料。
现在在陶瓷建材、医药医疗、环境保护和涂料等领域应用广泛,因此研究人员对银纳米粒子的性能研究和制备方法极为关注[8]。
陈水挟等[9]人研究发现负载了银颗粒的活性炭纤维具有很强的杀菌能力,于是在将负载的银制备成银纳米粒子后, 材料的反应活性即杀菌活性大幅提高,是因为这样做能大幅提高比表面积, 增大表面原子所占比例。
一直以来,乙烯环氧化催化剂的主要成分都是银, 提高催化剂效能的有效办法就是减小其粒径,因此研究制备出粒径较小的银纳米粒子对提高催化剂性能具有重要意义。
纳米银还能提高甲烷选择还原NOx的催化剂活性。
在绝缘体和半导体中添加适量的银纳米粒子能使其拥有良好的光学特性,适于制造光电器件[10]。
银纳米粒子的导电性,催化效率和杀菌能力受其的粒径影响,因此有必要精确控制住银纳米粒子的颗粒尺寸。
此外,近年来银纳米粒子的自组装和有序组装膜的结构与性质成为了人们研究的焦点,其中最能引起人们兴趣的是将尺寸分布均匀及粒径较小的银纳米粒子或半导体银纳米粒子组装成有序的超晶格并研究其光电性能[11]。
固体复合膜的光电性能受纳米粒子的尺寸和粒子间的距离影响,因此人们这方面的研究具有重要意义。
1.4 银纳米粒子的制备方法近十几年来,纳米技术蓬勃发展,各种制备纳米银粒子的物理方法和化学方法层出不穷。
此领域的研究重点是开发出成本更低、方法更简便、效率更高且具有大规模工业生产前景的银纳米粒子制备方法。
其中物理方法[12]有高能机械球磨法、光照法、蒸发冷凝法等。
原理简单是物理方法的优点,但其生产成本高昂,对仪器装置的要求也很高,在对银纳米粒子的尺寸和形状要求不高的工业化制备方面比较适用。
在对纳米粒子性能要求较高的方面一般用化学法来合成银纳米粒子,如光学、电学和生物医学等。
控制住颗粒的粒径、范围较小的粒度分布和制得特定、单一、均匀的晶体结构是制备银纳米粒子的关键技术。
化学制备方法主要有光化学还原法、液相化学还原法、电化学还原法、微乳法、化学沉淀法、溶胶-凝胶法和醇解法等。
近年来, 新发展出一种电化学合成纳米粒子的方法, 沈理明等人[13]通过控制电流密度用电化学法制备出了哑铃状、球形还有棒状的银纳米粒子,B raun 等[14]利用DNA 模板电化学合成了银纳米线, 柯宏伟[15]等人用电沉积法合成了银纳米粒子并研究了电位对粒子的形态影响 ,Zhu 等[16]利用超声电化学合成了半导体PbSe 纳米粒子。
当前电化学法是合成纳米材料的一种有效手段,因其具有方法简单、快速、无污染,高效率等优点[17]。
1.5 研究现状耿涛等人[9]的《银纳米粒子的制备及表征》一文中提及,他们在溶剂热条件下, 用乙二醇还原制备出了银纳米粒子,并用X 射线衍射(XRD ) 和透射电子显微镜( TEM ) 进行分析,得出结论:利用乙二醇水热还原法制备出的纳米银粒子具有面心立方相多晶结构、平均粒径在50nm左右,主要以球形粒状形式存在,分散剂起到了很好的分散作用。
杨必文等人[18]用酪氨酸作为还原剂和稳定剂,在60℃恒温水浴的碱性条件下还原硝酸银,反应20 min,成功制备出了银纳米粒子。
在银纳米粒子的生成过程中,混合溶液颜色由淡黄色变为棕黄色,此现象说明了微粒银的生成。
使用紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和透射电子显微镜(TEM)对得到的产品进行表征分析,得出结论为:粒子的紫外光谱吸收峰在412 nm附近,透过TEM图像可知银纳米粒子直径在15~25 nm,形状近似球形。