金银纳米颗粒的制备与光学性质研究

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研究金纳米颗粒的光电学性质及其表面改性

研究金纳米颗粒的光电学性质及其表面改性

研究金纳米颗粒的光电学性质及其表面改性金纳米颗粒在纳米科学和纳米技术中拥有广泛应用的前景。

其中,它的光电学性质受到研究者的广泛关注。

本文旨在介绍金纳米颗粒的光电学性质及其表面改性。

首先,将从理论基础入手,介绍金纳米颗粒的光学性质;其次,将介绍针对金纳米颗粒的表面改性方法及其在光电学方法中的应用。

一、金纳米颗粒的光学性质金纳米颗粒的光学性质取决于其大小、形状、晶体结构、表面性质等因素。

其中,最主要的因素之一是金纳米颗粒的局域表面等离子体共振(localized surface plasmon resonance, LSPR)效应。

LSPR效应来源于光在金纳米颗粒表面诱导振荡的现象,使其表现出强烈的吸收和散射光谱响应。

这种现象可以明显改变金纳米颗粒的颜色、形状、散射、吸收光线的强度和波长等特征。

理解金纳米颗粒的光学性质,需要涉及一些基础的物理原理。

金纳米颗粒的LSPR效应源于中心对称的阳离子组成和表面电子密度,这种电子密度分布形成了畸变的局域场。

当光线进入金纳米颗粒时,光的电场会与电子的电荷相互作用,引起金纳米颗粒表面电子在外场作用下的振荡。

这种振荡与入射光场呈现相互频率耦合,导致金纳米颗粒的表面电荷分布和振荡频率产生明显改变。

当垂直于入射光方向的振荡频率匹配到金纳米颗粒的固有局域表面等离子体振荡频率时,就会形成强烈的本地化热和电场,驱动金纳米颗粒发生特定的光学响应。

应用热力学原理,可以对金纳米颗粒LSPR效应进行建模。

根据Mie散射理论,可以得到金纳米颗粒在不同尺寸和形状下的吸收和散射谱线,这些谱线与局域表面等离子体振荡有关联。

通过调节金纳米颗粒的形状、大小、晶体结构和表面修饰等因素,可以定量调节其光学性质。

因此,这种局域表面等离子体振荡是对实现高灵敏度、高选择性和可控性的光学检测具有重要意义的基础。

二、金纳米颗粒表面改性方法及其应用改变金纳米颗粒的表面性质可以通过植入分子、修饰基团或涂覆材料等方式实现。

金纳米粒子

金纳米粒子

金纳米粒子简介金纳米粒子是指直径在1到100纳米之间的金颗粒。

由于其独特的光学、电学和化学特性,金纳米粒子在多个领域具有广泛的应用。

本文将介绍金纳米粒子的制备方法、性质和应用。

制备方法金纳米粒子的制备方法多种多样,包括化学合成法、溶剂还原法、激光蚀刻法等。

其中,化学合成法是最常用的方法之一。

1.化学合成法:化学合成法是通过还原金盐溶液中金离子形成金颗粒,再经过后续处理得到金纳米粒子。

常用的化学合成方法有湿化学合成法、多相合成法和微乳液法。

其中,湿化学合成法是最常见的方法之一。

该方法通过控制反应条件和添加还原剂、表面活性剂等物质来控制金纳米粒子的形貌和大小。

2.溶剂还原法:溶剂还原法是将金盐溶液和还原剂加入有机溶剂中进行反应,生成金纳米粒子。

该方法通常需要高温和压力条件下进行。

3.激光蚀刻法:激光蚀刻法是利用激光在金膜表面进行局部蚀刻,形成金纳米粒子。

该方法具有高精度和高控制性。

性质金纳米粒子的性质主要包括形状、大小和表面等。

这些性质对金纳米粒子的光学、电学和化学特性有重要影响。

1.形状:金纳米粒子的形状多样,包括球形、棒状、多面体等。

不同形状的金纳米粒子有不同的表面能和电荷分布,从而影响其物理化学性质。

2.大小:金纳米粒子的大小直接影响其表面积和光学性质。

通常情况下,金纳米粒子的光学性质会随着尺寸的减小而发生变化。

3.表面:金纳米粒子的表面往往具有较大的比表面积,在催化、传感等领域具有重要作用。

此外,金纳米粒子的表面还可以进行功能化修饰,以增加其稳定性和特定的化学反应。

应用金纳米粒子因其独特的性质在多个领域具有广泛的应用。

1.生物传感:金纳米粒子可以通过表面修饰与生物分子特异性结合,用于生物传感和检测领域。

例如,利用金纳米粒子可以制备出高灵敏度的生物传感器,用于检测蛋白质、DNA等生物分子。

2.催化剂:金纳米粒子在催化领域具有重要应用。

由于其高比表面积和活性位点,金纳米粒子可以作为有效的催化剂,用于半导体制备、化学反应等。

金纳米颗粒的制备和应用

金纳米颗粒的制备和应用

金纳米颗粒的制备和应用简介纳米材料中的胶体金纳米颗粒已经被艺术家使用了几个世纪,因为它们与可见光相互作用后会产生鲜艳的颜色。

最近,这一独特的光电性质被研究应用于高科技领域比如有机太阳能电池,传感探针,治疗剂,生物和医药应用中的给药系统,电子导体和催化。

金纳米颗粒的光学和电子性质可以通过改变其大小,形状,表面化学和聚集状态来调节。

金纳米颗粒的光学和电子性质金纳米颗粒和光线的相互作用主要被环境,颗粒大小和物理尺寸支配。

在胶体金纳米颗粒附近传播的光线的震荡电场和自由电子相互作用,导致电子电荷的一致性震荡,并且与可见光频率共振。

这一谐振震荡被称为表面等离子体。

对于小的单分散金纳米颗粒(~30nm),表面等离子共振现象引起蓝绿光谱段的吸收(~450 nm)和红光反射(~700 nm),由此呈现出鲜艳的红色。

当颗粒大小增加,等离子表面共振相关的吸收波段移向更长的,更靠近红色的波长。

于是红光被吸收,蓝光被反射,溶液呈现出淡蓝色或者是紫色(图1)。

当颗粒大小继续增加到极限,表面等离子共振吸收波段就进入了光谱的红外部分,大部分可见光被反射,使纳米颗粒呈现澄清或者半透明的颜色。

通过改变纳米颗粒的形状和大小可以调节它的表面等离子共振,使颗粒呈现出适应不同应用的光学性质。

图 1.不同大小单分散体金纳米颗粒颜色当过量的盐加入金溶液时也会看到这样的现象。

金纳米颗粒的表面电荷成电中性,使得颗粒聚集。

结果,溶液颜色从红色变为蓝色。

为了减少聚集,多功能的表面化学技术为金纳米颗粒表面涂上聚合物,小分子和生物识别分子。

这些表面修饰使得金纳米颗粒能被广泛应用于化学,生物,工程学和医药等领域。

默克金纳米颗粒典型性质请见表1。

5 nm 5.47 x1013515-520nm1.10 x107741949(表面活性剂稳定)752568 (PBS)10 nm 5.98 x1012515-520nm1.01 x108741957(表面活性剂稳定)752584 (PBS)15 nm 1.64x1012520 3.67x108777137(表面活性剂稳定)777099 (PBS)20 nm 6.54 x1011524 nm 9.21 x108741965(表面活性剂稳定)753610 (PBS)30 nm 1.79 x1011526 nm 3.36 x109741973(表面活性剂稳定)753629 (PBS)40 nm 7.15 x1010530 nm 8.42 x109741981(表面活性剂稳定)753637 (PBS)50 nm 3.51 x1010535 nm 1.72 x1010742007(表面活性剂稳定)753645 (PBS)60 nm 1.96 x1010540 nm 3.07 x1010742015(表面活性剂稳定)753653 (PBS)80 nm 7.82 x 109553 nm 7.70 x1010742023(表面活性剂稳定)753661 (PBS)100 nm 3.84 x 109572 nm 1.57 x1011742031(表面活性剂稳定)753688 (PBS)150 nm 3.60 x 109未测-742058(表面活性剂稳定)200 nm 1.9 x 109未测-742066(表面活性剂稳定)250 nm 7.1 x 108未测-742074(表面活性剂稳定)300 nm 4.5 x 108未测-742082(表面活性剂稳定)400 nm 1.9 x 108未测-742090(表面活性剂稳定)表1金纳米颗粒产品性质应用纳米金颗粒的应用领域正在快速扩大,包含了:1. 电子学—从打印油墨到电子芯片,金纳米颗粒都可以用来作为它们的导体。

金属纳米颗粒合成方法和机理的研究

金属纳米颗粒合成方法和机理的研究

金属纳米颗粒合成方法和机理的研究近年来,金属纳米颗粒因其独特的物理、化学和生物学特性,在许多领域引起了广泛的研究兴趣,包括催化、生物传感、光学、电子学等领域。

合成方法对金属纳米颗粒的形貌、大小、结构和性质有着显著的影响。

为了合成高质量的金属纳米颗粒,需要充分了解各种合成方法的优缺点,以及各种合成方法的机理。

目前,合成金属纳米颗粒的方法主要分为两类:一是物理方法,包括物理气相沉积、激光热蒸发和电弧放电等;二是化学方法,包括还原法、溶胶-凝胶法、微波法、溶剂热法、热分解法等。

此外,还有一些新兴的合成方法,如光化学法、电化学法、生物合成法等。

不同的合成方法都有其独特的优点和限制。

例如,物理法合成的纳米颗粒纯度高、形貌均匀,但是其制备成本较高;而化学法制备的纳米颗粒成本相对较低,但是合成过程中可能会产生有害的副产物,如挥发性有机物。

化学合成法是目前应用最广泛的金属纳米颗粒制备方法。

其中,还原法是最常用的一种方法。

还原法是通过还原剂还原金属离子,从而合成金属纳米颗粒。

还原剂的选择对金属纳米颗粒的形态和尺寸有着重要影响。

常用的还原剂包括氢气、硼氢化钠、甲醇、乙醇等。

在合成过程中,控制还原剂的加入速度和浓度,可以控制纳米颗粒的大小和形貌。

此外,还有一些变种的还原法,如微波辅助还原法、超声波辅助还原法、溶胶-凝胶辅助还原法等。

除了还原法,溶胶-凝胶法也是一种重要的化学合成方法。

溶胶-凝胶法通过气凝胶或溶凝胶的热处理来制备纳米颗粒。

该方法简单易行,且可批量制备。

与其他合成方法相比,溶胶-凝胶法制备的金属纳米颗粒具有较高的结晶度和形貌可控性。

除了合成方法,金属纳米颗粒的机理也是研究的热点之一。

在各种合成方法中,金属离子还原过程和核成长过程被认为是最为关键的两个环节。

对于金属离子还原过程,许多机理模型已被提出。

例如,弛豫电位模型、水热还原机理、金属/还原剂接触模型等。

这些模型能够在一定程度上解释还原剂选择和控制还原速率对金属纳米颗粒形貌的影响。

金纳米微粒的制备及光谱分析应用研究的开题报告

金纳米微粒的制备及光谱分析应用研究的开题报告

金纳米微粒的制备及光谱分析应用研究的开题报告
一、研究背景
金纳米微粒具有独特的尺寸效应和表面效应,在生物医学、催化、传感等领域具有广泛的应用。

其中,金纳米微粒的制备方法和表面修饰是影响其性质和应用的重要因素。

此外,金纳米微粒的光谱法分析也是研究的热点之一。

二、研究目的
本研究旨在探究金纳米微粒的制备方法及表面修饰,并开展金纳米微粒在光谱分析领域的应用研究。

具体研究内容如下:
1.利用化学还原法制备金纳米微粒,并对其形貌和大小进行表征分析。

2.对制备的金纳米微粒进行表面修饰,探讨其对纳米粒子表面等离子体共振(SPR)和红外光谱的影响。

3.利用金纳米微粒的SPR光谱研究其与不同浓度蛋白质的作用,探讨其在蛋白质检测中的应用潜力。

三、研究方法
1.制备金纳米微粒:采用化学还原法制备金纳米微粒。

2.表征分析:使用透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见光谱(UV-vis)等技术对金纳米微粒的形貌、大小及光学性质进行表征分析。

3.表面修饰:利用修饰剂对金纳米微粒进行表面修饰。

4.光学光谱分析:利用SPR和红外光谱研究金纳米微粒表面修饰对光学性质的影响,并探讨其在蛋白质检测中的应用潜力。

四、研究意义
本研究将为制备金纳米微粒及其表面修饰提供新思路和方法,同时也将为研究金纳米微粒的光学性质和在蛋白质检测等领域的应用提供新思路。

五、预期结果
预计通过化学还原法制备出具有一定形貌和参数的金纳米微粒,同时对其表面进行修饰。

光学光谱分析显示,金纳米微粒的表面修饰对其SPR吸收峰位置和红外光谱有明显影响。

此外,研究还将发掘金纳米微粒在生物医学领域的应用潜力。

金银纳米颗粒的制备与光学性质研究

金银纳米颗粒的制备与光学性质研究

2011届毕业设计(论文)题目:专业:光电子材料与器件班级:光电1101姓名:王麒指导老师:朱杰君起讫日期:2015年 6 月金银纳米结构的制备与光学性质研究摘要现代技术的发展在很大程度上依赖于现有材料的改进及新材料的产生。

在纳米材料的研究热潮中,贵金属(尤其是Au和Ag)纳米材料因其独特的光、电、催化等特性受到众多研究领域的广泛关注。

研究表明,金属纳米材料的性能与纳米粒子的尺寸和形貌密切相关。

本文主要研究了银纳米线和金纳米片的制备和其光学特性,通过简单的多羟基法成功制备了银纳米线和金纳米片。

在反应温度为170℃的条件下,改变PVP与AgNO3的摩尔比R和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的聚合度k,制备出了银纳米线和银纳米颗粒的混合物,研究了其光学性质以及生长机制。

在反应初期阶段,Ag离子与PVP链的极性基团的化学吸附可以促进银纳米线的生长。

利用多羟基方法制备尺寸可控的金纳米片(厚度为数十纳米,尺寸在微米量级),在温度为180℃的情况下,改变PVP-K30与金离子摩尔比R(R=1,10,20,40),探讨了金纳米片的最佳生长条件。

关键词:金银纳米结构多羟基过程液相合成生长机制表面等离激元共振Study on the Synthesis and Optical Properties of Gold andSilver NanostructuresAbstractThe evolution of all modern technologies strongly depends on the improvement of existing materials and the development of new materials. In the hot research topic of nanomaterials, noble metal(especially for gold and silver) nanostructures have attracted particular attention because of their unique optical, electrical, catalytic properties. Recent investigations demonstrate that their properties are strongly depended on the size and shape of metal nanoparticles.This paper mainly studies the synthesis and optical properties of silver nanowires and gold nanoplates, which were prepared by a simple poly(vinyl pyrrolidone)-directed polyol synthesis process. Under a synthesis condition ofT=170℃, a mixture of Ag nanowires and nanoparticles was obtained by changing the molar ratios of PVP /AgNO3, and the chain length of PVP. The growth mechanism and optical properties of the nanowires were studied. It is proposed that the chemical adsorption of Ag+ on the PVP chains at the initial stage promotes the growth of Ag nanowires. Gold nanoplates(tens of nanometers in thickness and micrometers in size) have been synthesized through a polyol process. Under the condition of T=180℃, the suitable growth conditions for gold nanoplates was studied by changing the molar ratios of PVP/HAuCl4(R=1,10,20,40).Key words: silver and gold nanostructures; polyol process; growth mechanism; surface plasma resonance(SPR)目录摘要‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ⅠABSTRACT‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥Ⅱ第一章绪论‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1 第二章银纳米材料的制备和简单的光学特性表征‥‥‥‥‥‥‥‥‥6 2.1引言‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥62.2 多羟基法制备银纳米线与颗粒‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥62.2.1 样品的制备‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥62.2.2 AG纳米线和颗粒的混合物样品的表征及结果分析‥‥‥‥‥‥‥72.2.3 AgNO3与PVP加入顺序的影响‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥102.3 银纳米线与颗粒生长机制的讨论‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥132.4 小结‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥15 第三章金纳米薄片的合成与生长研究‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥163.1 引言‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥163.2多羟基法制备金纳米片‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥163.2.1 样品的制备‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥163.2.2 样品的表征与结果分析‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥173.3 小结‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥20结语‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥21 参考文献‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥22 致谢‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥25第一章绪论1.1引言纳米晶体是当代科学技术的基础。

银纳米颗粒的制备和表征及其应用研究

银纳米颗粒的制备和表征及其应用研究

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。

金纳米颗粒的制备及其应用研究

金纳米颗粒的制备及其应用研究

金纳米颗粒的制备及其应用研究金纳米颗粒是指直径在1到100纳米之间的,由金原子构成的微小颗粒。

近年来,金纳米颗粒因其独特的光学、电子性质和生物相容性而被广泛应用于生物医学、光电子学、催化、传感器等领域。

本文将介绍金纳米颗粒的制备方法及其在不同领域的应用研究。

一、金纳米颗粒制备方法目前常用的金纳米颗粒制备方法主要有以下几种:1. 化学还原法化学还原法是最常用的制备金纳米颗粒的方法之一。

该方法独特的优点在于:制备简单、容易控制成品的粒径大小和形态,并且可以大规模生产。

在此方法中,金离子被还原成金原子,并沉淀下来形成纳米颗粒。

2. 光化学还原法光化学还原法是在化学还原法基础上发展起来的一种新型制备方法。

该方法利用紫外线或可见光照射还原剂和金盐溶液,产生高能电子从而使金盐还原为金纳米颗粒。

3. 电化学还原法电化学还原法是一种简单易行的制备方法,它是利用电化学原理将金盐还原为金纳米颗粒。

该方法不仅制备简单,而且容易控制粒径,可以用来制备各种形状的纳米颗粒。

二、金纳米颗粒的应用研究1. 生物医学金纳米颗粒在生物医学中的应用研究已经受到广泛关注。

由于金颗粒具有优异的生物相容性和低毒性,因此具备良好的生物安全性。

具有机械稳定性、光学特性和化学反应活性等优点使其被广泛应用于生物医学。

2. 光电子学作为一种新型光学材料,金纳米颗粒在光电子学领域的应用也越来越广泛。

金纳米颗粒通过显著的电磁增强效应(局部表面等离激元共振)以及表面等离子共振等现象,使其成为一种独特的光谱信号增强剂,广泛应用于表面增强拉曼光谱(SERS)、局部表面等离激元共振(LSPR)和单分子荧光(SIF)等领域。

3. 催化金纳米颗粒的催化性质被广泛应用于有机反应和氧化还原反应等领域。

金纳米颗粒表面具有出色的催化活性,并且具有高度的选择性。

因此,金纳米颗粒被广泛应用于制药和化学生产等领域。

4. 传感器金纳米颗粒在传感器领域的应用也受到了广泛关注。

通过对金纳米颗粒表面修饰,不仅可以提高化学或生物传感器的灵敏性和选择性,而且还可以实现新型功能的创造,如光学、电学、磁学等。

纳米金粒子制备及应用研究进展

纳米金粒子制备及应用研究进展

纳米金粒子制备及应用研究进展纳米技术在21 世纪将发挥极为重要的作用,是未来纳米器件、微型机器、分子计算机制造的最可能的途径之一。

纳米材料学作为纳米技术的重要组成部分也将会受到更广泛的重视。

科学家们利用纳米颗粒作为结构和功能单元,可以组装具有特殊功能如特殊敏感性和光、电、化学性能的纳米器件。

金属纳米颗粒由于其在量子物理,信息存储,复合材料等方面的潜在应用而引起了人们的注意。

其中,金纳米粒子由于其优异的导电性能,良好的化学稳定性及其独特的光学、催化特性而吸引了更多的目光。

这主要是因为:金是一种惰性元素,其化学稳定性良好;金和硫元素之间可以形成一种非常稳定的键合作用,这有利于在其表面组装带有各种官能团的单分子层。

由于纳米金粒子这些特有的化学性能以及独特的光、电性能,自上世纪80 年代至今,化学界对纳米金粒子的应用及其功能化研究方兴未艾。

本文综述了近年来纳米金粒子的制备及应用研究进展。

纳米金粒子的制备方法一.化学还原法制备法超细金粉制备原理:将金化合物的适当溶液通过化学还原而得到单质金粉.1.抗坏血酸为还原剂生产超细金粉工艺①王水溶金将黄金用去离子水冲洗,在置于稀硝酸中煮洗5~10min后,适当加热以启动反应,当反应较为平缓后,可再加入少量王水,直至大部分尽快获金粉溶解.反映结束时应保证体系中有少量未反应的黄金存在,即在投料时必须保证黄金的过量.②浓缩,赶硝将溶金液倾入另一烧杯中,用水洗净未反应的金块或金粉,转入下一循环使用。

洗液并入溶金液。

加热并在此过程中滴加浓盐酸以赶尽氮氧化物,过滤,滤液转入旋转蒸发皿进行浓缩结晶,然后配成适当浓度的水溶液。

③还原将抗坏血酸配成饱和溶液,在不断搅拌下,将氯金酸溶液滴加到抗坏血酸溶液中,滴加完毕后继续搅拌1h,静置沉降。

④清洗、干燥和筛分将上层清液倾出,用水和乙醇以倾析法清洗金粉。

所得金粉置于真空干燥。

冷却后,将金粉过筛分级,得到不同粒度的球形金粉末。

2.Na3C6H5O7 柠檬酸钠为还原剂制得纳米金颗粒粒径在15-20nm 之间Na3C6H5O7 为还原剂时,柠檬酸钠与氯金酸的摩尔比为1.5:1 时最佳;采用HAuCl4 溶液加入到加热的Na3C6H5O7 与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合溶液Na3C6H5O7 溶液加入到室温的NaBH4 与PVP 混合溶液制得的纳米金溶胶的颗粒分散性好,粒径小且更均一。

生物博士论文几种纳米颗粒的光学性质研究及其在生物成像中的应用

生物博士论文几种纳米颗粒的光学性质研究及其在生物成像中的应用

生物博士论文几种纳米颗粒的光学性质研究及其在生物成像中的应用生物博士论文:纳米颗粒的光学性质研究及其在生物成像中的应用引言:随着科技的不断发展,纳米颗粒在生物医学领域中的应用日益广泛。

纳米颗粒具有独特的光学性质,可用于生物成像、药物传递和治疗等方面。

本篇文章将探讨几种常见的纳米颗粒的光学性质研究以及在生物成像中的应用。

一、金纳米颗粒的光学性质研究及应用金纳米颗粒是一种常见的纳米材料,具有优异的光学性质。

通过调控金纳米颗粒的形状和尺寸,可以实现对其表面等离子体共振的调控。

这种共振现象使得金纳米颗粒在生物成像中具有较高的敏感性和选择性。

研究人员可以利用金纳米颗粒的表面等离子体共振来实现对生物标记物的检测和定位,从而提高生物成像的准确性和灵敏度。

二、磁性纳米颗粒的光学性质研究及应用磁性纳米颗粒是一类具有磁性和光学性质的纳米材料。

磁性纳米颗粒的光学性质可以通过外加磁场的调控而发生变化。

这种特性使得磁性纳米颗粒在生物成像中具有潜在的应用前景。

研究人员可以利用磁性纳米颗粒的光学性质来实现对生物组织的成像,从而为疾病的早期诊断和治疗提供了新的思路和方法。

三、量子点的光学性质研究及应用量子点是一种具有特殊光学性质的纳米颗粒。

由于其尺寸效应和能带结构的限制,量子点在光学性质上表现出与大尺寸材料不同的行为。

研究人员可以通过调控量子点的尺寸和组成来实现对其光学性质的调控。

量子点在生物成像中的应用主要体现在荧光成像方面。

研究人员可以利用量子点的荧光性质来实现对生物分子和细胞的高分辨率成像,从而为生物医学研究提供了重要的工具和技术支持。

四、纳米荧光探针的光学性质研究及应用纳米荧光探针是一种基于纳米颗粒的荧光探针。

纳米荧光探针具有较高的荧光量子产率和稳定性,可以用于生物成像和分析等方面。

研究人员可以通过调控纳米荧光探针的表面修饰和荧光基团的选择来实现对其光学性质的调控。

纳米荧光探针在生物成像中的应用主要体现在活体动态监测和药物传递方面。

硅片上金银纳米粒子的组装及SERS性能

硅片上金银纳米粒子的组装及SERS性能

硅片上金银纳米粒子的组装及SERS性能2016-06-27 13:06来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部硅片上金银纳米粒子复合组装原理金银纳米粒子因其尺寸效应而具有独特的光学和电学性质. 金属纳米粒子有序结构的许多独特性质和现象已相继报道, 并在纳米光、电器件, 生物和化学传感器等方面显示出了潜在的应用. 如一定尺度的金或银纳米粒子可产生理想的表面增强拉曼散射(SERS)效应, 特别是纳米粒子之间产生的所谓“热点”(hot spot)效应贡献的SERS增强因子达1014,由此可实现单分子检测灵敏度,因此受到了广大SERS科学家的青睐. 他们不仅将金银纳米粒子用于实际检测中, 同时也进行了大量的理论计算研究金银纳米粒子的SERS机理.以往的研究大多着重于单一纳米金属粒子的组装或SERS研究, 虽然金银由于晶格常数相近, 易形成合金而表现出单一金属的光学性质, 但两者之间的相互作用有可能导致异常的SERS效应, 最近Kim等合成了金银合金纳米粒子, 通过调控金银的量获得了不同组成的合金纳米粒子. 采用吡啶为探针分子, 利用位于1010以及1035 cm-1左右的全对称模式谱峰的相对强度与金属种类的关系, 分析后认为不管金和银量的比例如何变化, 合金纳米粒子表面组成以银为主,而在合金中将金银的贡献相分离比较困难. 根据金银在不同激发线下增强因子的差别, 如银在很宽的激发线区间均表现出理想的增强效应, 而金只在红光区间表现出明显的SERS效应, 通过改变激发线波长以及将金银纳米粒子简单混合则有可能获得金银纳米粒子之间相互作用的信息. 迄今未见两种或多种纳米粒子同时组装的SERS行为研究的报道.苏州大学化学系顾仁敖等人采用自组装技术在硅基底上进行金银纳米粒子的混合组装, 通过控制组装溶液中金银溶胶的体积比而控制基底上金银纳米粒子的密度. SEM结果显示金银呈亚单层均匀分布,以吡啶为探针分子, 在不同波长的激发光下研究了纯金、银以及混合组装时的SERS效应. 利用金银在不同激发线下增强效应的不同以及探针分子吸附在金银纳米粒子表面主要谱峰相对强度差别的特点, 通过一系列校正以及差谱方法研究了金银共存时SERS效应的变化, 并分离出混合体系中金的增强行为, 结果表明在金银同时组装时吡啶的SERS谱峰特征主要表现为银纳米粒子的行为, 分离出的金SERS光谱特征接近银的行为, 说明金银纳米粒子之间产生了一定的耦合作用.。

金纳米颗粒及其结构与性质研究

金纳米颗粒及其结构与性质研究

金纳米颗粒及其结构与性质研究金纳米颗粒是指直径小于100纳米的金颗粒。

它们由于具有独特的光学、电学、化学和生物学等性质,因此被广泛用于生物医学、光电子、催化等领域的研究。

然而,金纳米颗粒的制备过程存在一定难度,其结构与性质的研究也属于前沿问题。

一、金纳米颗粒的制备目前制备金纳米颗粒的方法较为多样,常见的有溶液法、沉淀法、热还原法、光化学还原法等。

溶液法是制备金纳米颗粒最为常用的方法之一,通过在水或其他溶液中添加金盐和还原剂,使金盐逐渐被还原成金离子,进而形成金纳米颗粒。

沉淀法是一种通过有机溶剂或离子交换剂制备金纳米颗粒的方法。

该方法通过将金盐沉淀到有机或水溶液中,从而制备出具有不同形状的金纳米颗粒。

热还原法是通过将金盐的水溶液加热,使金盐逐渐被还原成金纳米颗粒。

该方法制备的金纳米颗粒尺寸均匀,但也存在颗粒聚集、表面修饰难度大等问题。

光化学还原法是通过利用光化学反应制备金纳米颗粒的方法。

该方法具有操作简单、制备速度快、粒径均匀等优点,但其需要特定波长的光源,且易受其他化学物质影响。

二、金纳米颗粒的结构金纳米颗粒的结构主要以其形态、大小、表面修饰等为主要研究内容。

目前对于金纳米颗粒形态的研究较多,包括球形、棒状、多面体、星形、纳米花等形态。

不同形态的金纳米颗粒具有不同的物理、化学性质,例如,球形颗粒的表面积较小,具有较高的稳定性,其表面修饰较容易,但其表面等离子体共振吸收峰较窄,不易被测定。

而棒状颗粒则具有更高的表面积和更丰富的等离子体共振吸收峰,因此更容易被检测和应用。

另外,金纳米颗粒的大小也对其结构和性质产生影响。

一般来说,金纳米颗粒越小,表面积越大,其等离子体共振吸收峰也会随之向蓝色移动,其稳定性和催化活性也会有所提高。

表面修饰也是影响金纳米颗粒结构和性质的重要因素。

通过表面修饰,可以改变金纳米颗粒的表面电性质,使其被生物分子或其他化合物选择性地吸附或结合,或者能够用于制备多功能金纳米材料。

三、金纳米颗粒的性质金纳米颗粒的性质主要包括光学、电学、化学和生物学等方面。

贵金属纳米颗粒的制备与应用

贵金属纳米颗粒的制备与应用

贵金属纳米颗粒的制备与应用近年来,贵金属纳米颗粒在化学、物理、生物学等领域得到了广泛的关注和研究。

其特殊的光电学、磁电学、电学性质和催化活性,为其在催化、生物医学、传感、信息处理等领域的应用提供了巨大的潜力。

本文旨在介绍贵金属纳米颗粒的制备方法和应用领域。

一、贵金属纳米颗粒的制备方法金(Au)、银(Ag)和铂(Pt)等贵金属纳米颗粒是目前研究最为广泛的贵金属材料。

它们的制备方法包括化学还原法、光化学法、电化学法和热分解法等。

1. 化学还原法化学还原法是制备贵金属纳米颗粒的传统方法,其原理是通过还原剂还原贵金属离子为金属纳米颗粒。

该方法操作简便,成本低廉,制备出的纳米颗粒分散性好,但在还原剂的选择上需要考虑副反应的影响。

2. 光化学法光化学法是将纳米材料化合物光还原成原子集群或纳米颗粒的方法。

该方法更适合制备银、铂等纳米材料,其优点是操作简单、操作时需要的化学药品少;但是,其基础理论和操作过程比较复杂,需要对光源的选择、光化学反应动力学和热力学等方面有深刻理解。

3. 电化学法电化学法是指在不同电势下,通过电极反应将金、银、铂等贵金属还原为纳米颗粒的方法。

在该方法中,反应液中的金属离子与电极上生成的活性质子/电子配对,这些配对经过再反应便可生成纳米颗粒。

电化学法制备出的纳米颗粒形状多样,但还需要研究其纳米颗粒的尺度分布、自组装形态等方面。

4. 热分解法热分解法是通过将有机溶剂中的金属化合物在高温下分解得到金属纳米颗粒。

该方法操作简单,可制备大批量的纳米颗粒,但需要考虑化合物的选择和热分解的温度等因素,同时过高的热分解温度会导致纳米颗粒聚缩成多面体或更大尺寸的聚集体。

二、贵金属纳米颗粒的应用领域1. 催化领域贵金属纳米颗粒在化学反应催化领域得到了广泛的应用,主要用于有机氧化、还原和烷基化反应等催化反应中。

贵金属纳米颗粒的催化活性与其表面等因素有关,如纳米颗粒的粒径、晶面结构和表面修饰化学基团等。

2. 生物医学领域贵金属纳米颗粒在生物医学领域被广泛应用于诊断和治疗。

金纳米颗粒制备及其光学特性研究

金纳米颗粒制备及其光学特性研究

W N u u n XU h n a g Y A Y ni A G H i a , E C e y n , U N a l g j n
( e aoaoyo s u ettnSi e& D nmiMesr etN r nvrt fC ia , n t dct n K yL brt I t m nai c u r f nr o e c ya c aue n( ot U i s)o hn ) Miir o E uai m h ei s f y o
散 射 效 应 测 试 ( E S , 果 表 明在 这 三 种 不 同 形貌 颗粒 中星 状 金 纳 米 颗 粒 的 S R S R )结 E S效 应 最 强 。
关 键词 : 晶种生长法 ; 星形金纳米颗粒 ; 紫外一可见光谱 ; 表面增强拉曼散射(E S SR )
d fe e ts p swe e p e a e sn h s meh d a d c a a trz d b ifr n ha e r r p r d u i g t i t o n h r ce ie y UV— i p cr la d s fc nh n e Ro n v ss e ta n ura e e a c ma
S i c n eh o g n Eet ncT s & Me s r e t a oao . ay a 3 0 , hn ) c n ea d Tc n l y o l r i e e o co t a ue n b rt 3 T i n0 0 5 C ia m L r u l
王 慧娟 , 薛晨 阳 , 袁艳 玲
( 中北 大 学 电 子 测试 技 术重 点 实 验 室 , 器 科 学 与 动 态 测 试 教 育 部 重 点实 验 室 , 原 0 05 ) 仪 太 30 1

金银合金纳米粒子与金属纳米薄膜的制备及其光学性质研究的开题报告

金银合金纳米粒子与金属纳米薄膜的制备及其光学性质研究的开题报告

金银合金纳米粒子与金属纳米薄膜的制备及其光学性质研究的开题报告一、研究背景及意义随着纳米技术的发展,金银合金纳米粒子及金属纳米薄膜已成为纳米光学研究中的重要材料。

金银合金纳米粒子在表面增强拉曼光谱(SERS)、光学传感器、催化等领域有广泛应用。

而金属纳米薄膜则用于表面等离子体共振(SPR)传感器、微纳加工等。

二、研究内容本研究旨在制备金银合金纳米粒子和金属纳米薄膜,并研究其光学性质。

具体内容包括以下三个方面:1、制备金银合金纳米粒子利用化学还原法、溶胶-凝胶法等方法制备不同形貌、大小的金银合金纳米粒子,并对纳米粒子的形貌、大小进行表征。

2、制备金属纳米薄膜通过热蒸发、磁控溅射等方法制备不同厚度、结构的金属纳米薄膜,并对其表面形貌、结构进行表征。

3、研究金银合金纳米粒子和金属纳米薄膜的光学性质利用紫外-可见吸收光谱、表面增强拉曼光谱、表面等离子体共振光谱等方法研究金银合金纳米粒子在SERS、光学传感器等方面的应用,以及金属纳米薄膜在SPR传感器、微纳加工等方面的应用。

三、研究方法本研究采用化学还原法、溶胶-凝胶法、热蒸发、磁控溅射等方法进行样品的制备。

利用紫外-可见吸收光谱、表面增强拉曼光谱、表面等离子体共振光谱等方法研究样品的光学性质。

同时还将结合扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等表征手段对样品进行结构和形貌的表征。

四、研究预期成果本研究预计制备出不同形貌、大小的金银合金纳米粒子和金属纳米薄膜,并研究其光学性质;并对其在SERS、SPR传感器、光学传感器、微纳加工等方面的应用进行探究,为纳米光学研究提供新的思路和实验基础。

银纳米颗粒的制备及其光电性能研究

银纳米颗粒的制备及其光电性能研究

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。

金、银纳米粒子的合成以及表面光谱特征和应用

金、银纳米粒子的合成以及表面光谱特征和应用

金、银纳米粒子的合成以及表面光谱特征和应用一、本文概述随着纳米科技的飞速发展,金、银纳米粒子因其独特的物理和化学性质,在众多领域展现出巨大的应用潜力。

本文旨在对金、银纳米粒子的合成方法、表面光谱特征以及应用领域进行系统的综述。

我们将介绍金、银纳米粒子的主要合成方法,包括物理法、化学法以及生物法等,并分析各种方法的优缺点。

随后,我们将深入探讨金、银纳米粒子的表面光谱特征,包括局域表面等离子体共振(LSPR)等光学性质,以及这些性质如何影响其在不同领域的应用。

我们将概述金、银纳米粒子在生物医学、光电器件、催化等领域的实际应用,以及未来可能的研究方向。

通过本文的综述,我们期望能够为读者提供一个全面而深入的理解,以推动金、银纳米粒子在科学研究和实际应用中的进一步发展。

二、金、银纳米粒子的合成方法金、银纳米粒子的合成是纳米科学研究的重要领域之一,其合成方法多样,包括物理法、化学法以及生物法等。

在这些方法中,化学法因其操作简便、产量高、粒径可控等优点而被广泛应用。

对于金纳米粒子的合成,最常用的方法是Frens法,也称为柠檬酸钠还原法。

该方法以氯金酸为原料,在加热条件下,用柠檬酸钠作为还原剂将金离子还原成金原子,从而形成金纳米粒子。

通过调整反应条件,如温度、pH值、还原剂浓度等,可以控制金纳米粒子的粒径和形貌。

银纳米粒子的合成则多采用化学还原法,如用硼氢化钠、氢气、抗坏血酸等还原剂还原银盐。

这些方法的主要原理是将银离子还原为银原子,然后通过控制反应条件,如温度、pH值、还原剂浓度和反应时间等,来实现对银纳米粒子形貌和尺寸的控制。

还有一些新兴的合成方法,如微波辅助法、声化学法、电化学法等,这些方法具有反应速度快、能耗低、操作简便等优点,为金、银纳米粒子的合成提供了新的选择。

金、银纳米粒子的合成方法众多,每种方法都有其独特的优点和适用条件。

在实际应用中,应根据具体需求和实验条件选择合适的合成方法,以获得具有理想形貌和尺寸的纳米粒子。

银纳米颗粒的制备及其光学性质研究

银纳米颗粒的制备及其光学性质研究

银纳米颗粒的制备及其光学性质研究银纳米颗粒是指直径小于100纳米的纳米颗粒,由于其具有独特的光学性质,被广泛应用于生物分析、催化、传感等领域。

本文将介绍银纳米颗粒的制备方法及其光学性质研究。

一、银纳米颗粒的制备方法目前制备银纳米颗粒的方法主要包括化学还原法、光化学法、微波辐射法、电化学法等。

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。

该方法一般使用柠檬酸等还原剂将银离子还原为银原子,并在适当的温度下加入稳定剂来稳定纳米颗粒,常用稳定剂有多巴胺、十六烷基三甲基溴化铵等。

该方法制备的银纳米颗粒具有尺寸均一、稳定性强等优点。

2. 光化学法光化学法是利用金属盐和还原剂在光照条件下制备银纳米颗粒。

该方法具有制备时间短、纳米颗粒尺寸均一等优势,但需要光源的支持,且对反应条件的要求较高。

3. 微波辐射法微波辐射法是一种利用微波电子场对反应体系进行加热的方法。

该方法制备银纳米颗粒的反应速度快、效率高,制备出的纳米颗粒分布均匀、尺寸较小。

4. 电化学法电化学法是利用电流将金属离子还原成金属纳米颗粒的方法。

该方法具有制备过程简单、可控性强等优点,但需要采用电解池等设备,成本较高。

二、银纳米颗粒的光学性质研究银纳米颗粒具有许多独特的光学性质,如表面等离子共振吸收、散射、透射等。

这些性质使得银纳米颗粒广泛应用于传感、生物成像、催化等领域。

1. 表面等离子共振吸收表面等离子共振吸收是指银纳米颗粒在特定波长下出现极大吸收峰,且该吸收峰与颗粒尺寸、形状、颗粒间距等因素有关。

表面等离子共振现象使得银纳米颗粒在分子探测、传感等领域具有重要应用。

2. 表面增强拉曼散射表面增强拉曼散射是指当分子与银纳米颗粒发生作用时,分子的振动模式的拉曼散射信号会被极大增强。

由于表面增强拉曼散射信号极为弱,因此银纳米颗粒的制备对于该技术的应用具有重要作用。

3. 光学透射和散射银纳米颗粒的光学透射和散射也是其研究的重要方向。

该领域主要涉及到纳米颗粒的形状、尺寸等因素对于光学透射和散射的影响,以及纳米颗粒的聚集现象等。

银纳米颗粒的制备及应用研究

银纳米颗粒的制备及应用研究

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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2011届毕业设计(论文)
题目:
专业:光电子材料与器件
班级:光电1101
姓名:王麒
指导老师:朱杰君
起讫日期:
2015年 6 月
金银纳米结构的制备与光学性质研究
摘要
现代技术的发展在很大程度上依赖于现有材料的改进及新材料的产生。

在纳米材料的研究热潮中,贵金属(尤其是Au和Ag)纳米材料因其独特的光、电、催化等特性受到众多研究领域的广泛关注。

研究表明,金属纳米材料的性能与纳米粒子的尺寸和形貌密切相关。

本文主要研究了银纳米线和金纳米片的制备和其光学特性,通过简单的多羟基法成功制备了银纳米线和金纳米片。

在反应温度为170℃的条件下,改变PVP与AgNO3的摩尔比R和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的聚合度k,制备出了银纳米线和银纳米颗粒的混合物,研究了其光学性质以及生长机制。

在反应初期阶段,Ag离子与PVP链的极性基团的化学吸附可以促进银纳米线的生长。

利用多羟基方法制备尺寸可控的金纳米片(厚度为数十纳米,尺寸在微米量级),在温度为180℃的情况下,改变PVP-K30与金离子摩尔比R(R=1,10,20,40),探讨了金纳米片的最佳生长条件。

关键词:金银纳米结构多羟基过程液相合成生长机制表面等离激元共振
Study on the Synthesis and Optical Properties of Gold and
Silver Nanostructures
Abstract
The evolution of all modern technologies strongly depends on the improvement of existing materials and the development of new materials. In the hot research topic of nanomaterials, noble metal(especially for gold and silver) nanostructures have attracted particular attention because of their unique optical, electrical, catalytic properties. Recent investigations demonstrate that their properties are strongly depended on the size and shape of metal nanoparticles.
This paper mainly studies the synthesis and optical properties of silver nanowires and gold nanoplates, which were prepared by a simple poly(vinyl pyrrolidone)-directed polyol synthesis process. Under a synthesis condition of
T=170℃, a mixture of Ag nanowires and nanoparticles was obtained by changing the molar ratios of PVP /AgNO3, and the chain length of PVP. The growth mechanism and optical properties of the nanowires were studied. It is proposed that the chemical adsorption of Ag+ on the PVP chains at the initial stage promotes the growth of Ag nanowires. Gold nanoplates(tens of nanometers in thickness and micrometers in size) have been synthesized through a polyol process. Under the condition of T=180℃, the suitable growth conditions for gold nanoplates was studied by changing the molar ratios of PVP/HAuCl4
(R=1,10,20,40).
Key words: silver and gold nanostructures; polyol process; growth mechanism; surface plasma resonance(SPR)。

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