纳米银的制备与应用前景
纳米银复合材料的制备及其生物活性研究
纳米银复合材料的制备及其生物活性研究近年来,纳米技术的发展已经在许多领域得到了广泛的应用,其中纳米材料的特殊物性使其成为研究热点。
其中,纳米银复合材料是一类具有良好生物活性的材料,在生物医学领域应用广泛。
本文将介绍纳米银复合材料的制备方法及其生物活性研究进展。
一、纳米银复合材料的制备方法目前,纳米银复合材料的制备方法有很多种,主要包括物理法、化学法和生物法三种。
其中,化学法制备的纳米银复合材料应用最为广泛。
1. 物理法物理法制备纳米银复合材料包括溅射法、磁控溅射法和高能球磨法。
这些方法制备的纳米银颗粒粒径一般在10~100 nm之间,具有很高的晶格度和稳定性。
而由于这些方法制备过程中需要高温、高能、真空等特殊条件,导致制备成本较高,且所得产物晶粒尺寸难以控制。
2. 化学法化学法制备纳米银复合材料包括溶胶凝胶法、沉淀法、还原法、微波合成法等。
其中,还原法是目前应用最为广泛的一种方法。
该方法通过还原银离子制备纳米银颗粒,可以在常温下制备,且使用简单、成本低廉。
同时,该方法也可制备出形貌和结构不同的纳米银颗粒,如球形、棒状、四面体等。
由于该方法不需要高温、高能等特殊制备条件,因此,制备成本也相对较低。
3. 生物法生物法制备纳米银复合材料包括细菌法、真菌法、酵母法等。
这些方法主要利用了特定微生物的代谢产物,如还原酶等,来制备纳米银颗粒。
这种方法不仅环保、低成本,而且易于控制纳米颗粒粒径和形态。
但是,使用这种方法需要建立稳定的微生物培养体系,制备过程比较繁琐。
二、纳米银复合材料的生物活性研究纳米银复合材料由于表面积大、反应活性高、生物相容性良好等特点,具有广泛的应用前景。
目前,纳米银复合材料在医学领域、食品安全、环境污染等方面得到了广泛研究和应用。
1. 抗菌性能纳米银复合材料具有优异的抗菌性能,可广泛应用于水净化、医疗器械、餐具等领域。
研究表明,纳米银颗粒能够与细菌细胞膜上的蛋白质、DNA等结合,引起其结构和功能的改变,导致细胞死亡或抑制细胞生长。
纳米银纺织抗菌应用方法
纳米银纺织抗菌应用方法全文共四篇示例,供您参考第一篇示例:纳米银纺织材料作为一种新型的抗菌材料,其在医疗、防护和日常生活中的应用逐渐受到人们的重视。
纳米银纺织材料具有独特的抗菌性能,可以有效地抑制细菌、真菌和病毒的生长,被广泛应用于医用卫生用品、服装、家居用品等领域。
下面将介绍一些关于纳米银纺织抗菌应用方法的信息。
一、制备纳米银纺织材料纳米银纺织材料的制备主要分为两种方法:一种是将纳米银颗粒直接加工到纺织品中,另一种是利用化学方法将纳米银涂覆在纺织品表面。
前者常用于制备长效抗菌纺织品,后者则适用于制备消毒效果较强的医用防护服等产品。
制备纳米银纺织材料需要注意控制纳米银颗粒的分散均匀度和稳定性,以确保其在纺织品中具有持久的抗菌效果。
二、纳米银纺织材料的应用1. 医疗卫生用品纳米银纺织材料在医疗卫生用品中的应用包括医用口罩、外科手术服、绷带、护士服等。
这些产品利用纳米银的抗菌性能,可以有效地预防医院内感染的传播,保障患者和医护人员的安全。
2. 功能性服装纳米银纺织材料还被广泛应用于功能性服装中,如运动服、内衣等。
这些服装利用纳米银的抗菌性能,可以有效地减少细菌和真菌在衣物上的滋生,保持衣物的清洁和卫生。
3. 家居用品纳米银纺织材料也被应用于家居用品领域,如毛巾、床上用品、窗帘等。
这些产品利用纳米银的抗菌性能,可以有效地抑制细菌、真菌在家居用品上的生长,起到保持家居环境清洁卫生的作用。
三、使用方法及注意事项1. 洗涤注意纳米银纺织材料在日常使用中需要注意避免过于严格的洗涤方式,以免影响纳米银的抗菌性能。
通常建议采用温和的洗涤方式,避免使用含氯漂白剂或强酸强碱的洗涤剂。
2. 注意避免受损纳米银纺织材料的抗菌效果主要来自纳米银颗粒的释放,因此需要避免使用过于激烈的物理方式对纺织品进行剧烈拉扯或弯曲,以免损坏纳米银颗粒的稳定结构。
3. 定期更换在医疗卫生用品中使用纳米银纺织材料时,需要注意定期更换产品,以确保其抗菌效果的持久稳定。
纳米银在催化反应中的应用
纳米银在催化反应中的应用随着科学技术的不断发展,纳米材料在许多领域的应用也越来越广泛。
其中,纳米银在催化反应中的应用备受瞩目。
纳米银具有高催化活性、稳定性好等特点,被广泛应用于催化反应领域。
本文将从纳米银催化反应的原理、制备方法以及在不同催化反应中的应用等方面进行阐述。
一、纳米银催化反应的原理纳米银作为一种催化剂,主要依靠纳米颗粒的表面积增大,从而提高催化反应的效率。
具体来说,纳米银通过吸收反应物分子或者在其表面上作用,降低反应的活化能,从而促进反应的进行。
同时,纳米银的表面能较大,接触面积也较大,更容易与反应物分子接触,这种独特的表面效应使得纳米银成为催化反应的理想催化剂。
二、纳米银的制备方法目前,纳米银的制备方法有多种,包括化学法、溶胶-凝胶法、微乳液法、共沉淀法、气相方法等。
其中,化学方法制备的纳米银粒子大小分布范围较小,合成工艺简单,成本较低,同时具有可扩展性和优异的催化性能。
其中,多种还原剂可用于化学合成纳米银颗粒,常用的有氨水、还原糖、乳酸等,常见的制备方法有溶液还原法、微波辅助还原法等。
通过合适的还原剂选择、溶剂体系调控和反应条件优化,可得到不同形态、尺寸的高品质纳米银催化剂。
三、纳米银在不同催化反应中的应用1. 氧化反应:纳米银在氧化反应中起到催化剂的作用,通过调节反应条件和合理制备,可以获得较理想的反应效果。
2. 还原反应:纳米银在还原反应中常常起到还原剂的作用,具有高效、快速、可控等特点,是制备还原型材料的理想催化剂。
3. 聚合反应:纳米银通过提高反应温度和催化活性,可以有效促进聚合反应的进行,具有很好的应用前景。
4. 烷基化反应:纳米银在烷基化反应中也有广泛应用,具有反应速度快、催化效率高、活性稳定等优点,有望成为烷基化反应领域的理想催化剂。
四、纳米银催化反应面临的挑战和展望纳米银催化反应虽然有着广泛的应用前景,但同时也面临着很多挑战。
比如,催化剂表面存在过多的缺陷和杂质会影响催化反应的效率等问题。
拉曼光谱增强纳米银颗粒的制备及其在催化领域的应用
拉曼光谱增强纳米银颗粒的制备及其在催化领域的应用纳米银颗粒因其较大的比表面积、优异的导电性能和催化活性,已被广泛应用于各种催化反应中。
本文主要探讨了纳米银颗粒在以下几个方面的应用:1.氧还原反应(ORR)氧还原反应是燃料电池、电解水制氢等能源领域中的关键反应。
纳米银颗粒由于其优异的催化活性,被认为是一种理想的ORR催化剂。
研究发现,纳米银颗粒在ORR反应中表现出较高的电催化活性,且其活性随着颗粒尺寸的减小而增加。
此外,通过修饰其他纳米材料如碳纳米管、石墨烯等,可以进一步提高纳米银颗粒在ORR反应中的催化性能。
2.氧析出反应(OER)氧析出反应是电解水制氢、金属空气电池等领域的关键反应。
纳米银颗粒同样具有较高的OER催化活性。
研究发现,纳米银颗粒在OER反应中表现出较高的稳定性,且其活性随着颗粒尺寸的减小而增加。
通过修饰其他纳米材料,如氧化物、氮化物等,可以进一步提高纳米银颗粒在OER反应中的催化性能。
3.酯化反应酯化反应是生物柴油、香料等领域的重要反应。
纳米银颗粒因其优异的催化活性,被广泛应用于酯化反应。
研究发现,纳米银颗粒作为催化剂,可以显著提高酯化反应的反应速率,缩短反应周期,降低催化剂的用量。
此外,纳米银颗粒具有较高的稳定性,可以在多次循环使用中保持较高的催化活性。
4.脱硝反应脱硝反应是环境保护领域的重要研究课题。
纳米银颗粒因其优异的催化活性,被认为是一种理想的脱硝催化剂。
研究发现,纳米银颗粒在脱硝反应中表现出较高的活性,且其活性随着颗粒尺寸的减小而增加。
通过修饰其他纳米材料,如氧化物、氮化物等,可以进一步提高纳米银颗粒在脱硝反应中的催化性能。
总之,纳米银颗粒因其独特的物理和化学性质,在催化领域具有广泛的应用前景。
通过调控纳米银颗粒的尺寸、形貌和结构,可以进一步提高其在各种催化反应中的性能。
此外,纳米银颗粒与其他纳米材料的复合,可以为催化领域带来更多创新性和高效性的催化体系。
在未来,纳米银颗粒在催化领域的应用将不断拓展,为我国能源、环保和化工等领域的发展做出更大贡献。
纳米银材料的制备与应用研究
纳米银材料的制备与应用研究纳米银材料的制备与应用研究摘要:纳米材料作为一种新型材料,具有特殊的物理和化学性质,广泛应用于电子、光学、生物医学等领域。
本文主要介绍了纳米银材料的制备方法和应用研究进展,包括溶液法、化学合成法、物理气相法等制备方法的原理和优缺点,以及纳米银在抗菌、传感器和催化剂等方面的应用。
关键词:纳米银;制备方法;应用研究一、引言纳米材料是一种具有尺寸在纳米级别的材料,其具有特殊的物理和化学性质,因此在许多领域都有广泛的应用。
纳米银作为一种典型的纳米材料,具有良好的电导性、热导性和抗菌性能,因此在电子、光学和生物医学等领域有着重要的应用价值。
二、纳米银材料的制备方法1.溶液法溶液法是一种常见的纳米银制备方法,其原理是通过还原剂将银离子还原成银纳米颗粒。
常用的还原剂包括氢气、土石污泥和化学物质等。
溶液法的优点是制备过程简单、工艺稳定,但还原剂选择、反应条件控制和产物的纯度都是制备过程中需要考虑的问题。
2.化学合成法化学合成法是一种通过化学反应制备纳米银的方法,常用的是溶胶-凝胶法和共沉淀法。
溶胶-凝胶法是将金属前驱物通过溶胶-凝胶作用形成纳米银颗粒。
共沉淀法是通过混合合适的溶液使金属离子沉淀形成纳米银颗粒。
化学合成法的优点是可以制备出单分散、规律形状的纳米银颗粒,但其缺点是制备过程复杂、成本较高。
3.物理气相法物理气相法是通过物理的方式制备纳米银,常用的有蒸发法和溅射法。
蒸发法是通过加热源将银粒子蒸发,然后通过冷凝使其重结晶生成纳米银颗粒。
溅射法是通过高能粒子轰击固体靶材将材料溅射到基底上形成纳米银薄膜。
物理气相法的优点是可以制备大面积、高纯度的纳米银材料,但其缺点是设备复杂、工艺难度大。
三、纳米银材料的应用研究1.抗菌应用纳米银具有良好的抗菌性能,对多种细菌、真菌和病毒有很好的杀灭作用。
因此,在医疗领域中可以应用于制备抗菌纤维、抗菌涂层和抗菌药物等。
纳米银抗菌材料的优点是能够全面杀灭细菌,减少传染病的传播。
银纳米线制备及其在柔性电子中的应用
银纳米线制备及其在柔性电子中的应用银纳米线是一种高度可控的纳米结构。
通过合适的制备工艺,银纳米线可以具备良好的导电性能、柔性性能以及透明性能,使其成为近年来在柔性电子领域中备受关注的一种新型材料。
一、银纳米线制备银纳米线制备通常采用物理法和化学法两种方法。
1.物理法物理法制备银纳米线主要有拉伸法、电化学制备法、放电等离子切割法等。
拉伸法是指利用微观力学的原理通过机械拉伸的方法将银线拉长成银纳米线的工艺,具有制备简单、无需排放有害废物等优点。
但是,该方法制备出的银纳米线的直径较大,一般在50-200nm之间。
电化学制备法则是指利用电解液中的氧化还原反应来使银电极表面形成银纳米线。
它具有原料易得、反应时间短等优点。
但该方法制备出的银纳米线质量不够稳定,容易出现大量催化剂和过程废气的缺点。
放电等离子切割法则是指将电极材料以较高频率振动,并加入合适的助剂和气体,使其在放电的情况下产生银纳米线。
这种方法有制备速度快,纳米线直径小等优点,但是设备复杂、制备过程中的气体排放、高温产生的能源消耗等问题仍有待解决。
2.化学法化学法制备银纳米线主要包括还原法、氧化还原剂法、初始诱导剂法等。
还原法则是指利用还原剂将银离子还原成银原子,并通过核生长法制备出银纳米线。
还原法制备出的银纳米线直径较小,纯度高,但生产速度较慢。
氧化还原剂法则是指利用氧化还原剂将银离子还原成银,通过控制反应温度、PH值等因素来制备银纳米线。
该方法具有成本低廉、制备效果稳定等优点,但是生产速度较慢,还原产生的副产物需要清洗,环保成本高。
初始诱导剂法则是利用小分子有机化合物和银盐反应,形成表面活性剂,促进银纳米线的生成。
该方法具有制备方便等优点,但是在硝酸纳米银溶液制备的银纳米线质量不佳、还原效率低等问题亟待解决。
二、银纳米线在柔性电子中的应用银纳米线的导电性能、柔性性能以及透明性能使其在柔性电子领域中有广泛的应用前景。
以下就银纳米线在柔性电子领域中的应用展开阐述:1.透明导电膜:银纳米线薄膜作为一种透明导电膜,可通过对其制备方式的调整,达到不同的透光度和导电性能。
纳米银材料在生物医学领域中的应用研究
纳米银材料在生物医学领域中的应用研究随着科学技术的不断进步,纳米技术越来越被广泛应用于医学领域中。
其中,纳米银材料在生物医学中的应用受到越来越多的关注和研究。
本文将从纳米银材料的特性和制备方法、生物医学领域中的应用以及未来研究趋势三个方面来进行探讨。
一、纳米银材料的特性和制备方法1.特性:纳米银材料指的是粒径在1到100纳米的银颗粒,具有许多独特的特性。
首先,它具有极高的比表面积,使得其表面能够与生物分子充分接触;其次,因为其尺寸很小,纳米银材料能够在生物组织中穿透到更深处,为治疗和诊断提供更好的条件;此外,纳米银材料还具有优良的光学、热学和电学特性,可以应用于各种生物传感器、光学成像以及微纳加工等领域。
2.制备方法:纳米银材料的制备方法多种多样,如化学还原法、物理气相沉积、激光烧蚀、电化学法、微乳液法等等。
其中,化学还原法是较为常见的一种方法,其通过还原银离子制备纳米银颗粒。
但是,由于化学还原法中存在有毒有害的化学试剂,因此也有人开始关注绿色纳米银材料的制备,如生物还原法等。
二、生物医学领域中的应用近年来,纳米银材料在生物医学领域的应用得到了广泛研究,主要包括以下几个方面:1. 纳米银材料在治疗感染方面的应用纳米银材料具有很强的抗菌、抗病毒和抗真菌的能力,并且可以抑制生物膜的形成,因此,被广泛应用于治疗感染性疾病,如烧伤创口感染、牙周病等。
2. 纳米银材料在生物传感器方面的应用纳米银材料的高敏感度和优异的光学、电学特性,使得它在生物传感器方面有广泛的应用,如生物分子探测、细胞成像、荧光标记等。
3. 纳米银材料在肿瘤治疗中的应用纳米银材料可以被作为光热治疗、化疗和放射治疗的载体,以使得其提高了药物的作用效率、减少毒副作用。
同时,纳米银材料也有利于肿瘤的光热治疗,其在近红外光的照射下产生的局部高温可以破坏肿瘤细胞,达到治疗肿瘤的效果。
三、未来研究趋势虽然纳米银材料在生物医学领域的应用已经有了一定的进展,但是还需要通过进一步的研究来完善其应用,同时也要关注其安全性和环保性。
渗透法(银纳米法
渗透法(银纳米法
渗透法一般包括两个步骤:溶剂浸渗和还原。
首先,将含有银盐的溶液浸渗到母体材料(如聚合物、胶体、纤维素等)中,使银离子在母体中分散。
接着,通过还原反应,使银离子还原成纳米银颗粒,从而形成银纳米材料。
渗透法制备银纳米材料的主要优点在于其简单易行、可控性强、制备工艺条件宽松,并且可用于各种母体材料,具有较好的可扩展性。
在实际应用中,渗透法制备的银纳米材料可用于抗菌涂层、医疗器械、床上用品、空气净化等领域。
其抗菌性能经过一系列测试表明,银纳米材料具有较好的杀菌效果,尤其对一些多药耐药菌种具有很好的杀菌效果,这为应用于医疗器械、环境净化等领域提供了新的解决方案。
此外,银纳米材料还可以用于光学、电子和传感器方面,如超灵敏表面增强拉曼散射传感器、柔性可穿戴传感器等。
然而,制备高质量银纳米材料仍然面临一些挑战。
首先,渗透法制备工艺的可控性和稳定性需要进一步提高。
其次,母体材料的选择、银盐的溶液浸渗以及还原条件等对最终制备得到的银纳米材料性能均有影响,需要深入研究。
此外,银纳米材料的毒性和环境影响也是需要考虑的重要问题。
在未来,有必要开展更多的研究工作,以进一步完善渗透法制备银纳米材料工艺,并探索其在抗菌、光学、电子和传感器等领域的新应用。
同时,也需要关注其对环境和健康的影响,采取相应的安全措施,确保其可持续发展和应用。
在总体上,渗透法制备银纳米材料具有广阔的应用前景,其抗菌性能和在光学、电子和传感器领域的潜在应用使其备受关注。
需要进一步深入研究以解决目前存在的问题,并加强其可持续性和安全性,以推动其在各个领域的实际应用。
纳米银颗粒的制备及其生物应用
纳米银颗粒的制备及其生物应用第一章纳米银颗粒的制备近年来,纳米技术的快速发展为制备纳米材料提供了新的思路和手段。
纳米银颗粒是一种重要的纳米材料,具有优异的物理化学性质和广泛的生物应用价值。
本章将介绍几种常见的纳米银颗粒制备方法。
1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是制备纳米银颗粒的一种常用方法。
其基本原理是在水相中加入氢氧化钠、硝酸银等化学试剂,调节溶液的pH值和温度,使之发生聚合反应,最终制得纳米银颗粒。
2. 化学还原法化学还原法是制备纳米银颗粒的常见方法之一。
该方法基于还原剂对银离子的还原作用,使银离子逐渐为金属银还原成纳米银颗粒。
3. 光化学法光化学法是使用光去还原银离子制备纳米银颗粒的方法。
其具体原理是利用光照后的电子能量使得还原剂对银离子进行还原,形成纳米银颗粒。
第二章纳米银颗粒的生物应用纳米银颗粒具有优异的物理化学性质和生物学特性,已被广泛应用于医学领域、生物成像、抗菌材料等领域。
1.抗菌作用纳米银颗粒具有较强的抗菌作用,对多种细菌、真菌和病毒等有杀灭作用。
其抗菌机制主要是通过破坏细胞膜和细胞壁、电子转移和氧化应激等方式实现。
2.生物成像纳米银颗粒在生物成像中表现出较好的成像效果。
其主要原因是纳米银颗粒表面的等离子体共振(SPR)效应,使得其在近红外区域具有强烈的吸收和散射光信号,因此在纳米粒子标记的生物体内成像效果非常突出。
3.治疗肿瘤近年来,纳米银颗粒因其优异的物理化学性质和生物学特性被广泛应用于肿瘤治疗。
研究表明,纳米银颗粒可以抑制肿瘤细胞增殖,并对肿瘤组织产生热效应,从而达到治疗作用。
第三章纳米银颗粒的应用前景随着纳米技术的不断发展,纳米银颗粒在医学、生物学、环境保护等领域有着广阔的应用前景。
纳米银颗粒在医药领域可以应用于抗菌材料、诊断成像和疾病治疗等方面,同时也可作为环境净化材料、电子材料、植物保护等领域的新兴应用。
总之,纳米银颗粒作为一种重要的纳米材料,在生物医学应用、环境治理等领域有着广泛的应用前景。
【精品文章】纳米银的应用及纳米银常见制备方法简介
纳米银的应用及纳米银常见制备方法简介
纳米银就是将粒径做到纳米级的金属银单质。
纳米银是粉末状银单质,粒径小于100nm,一般在25-50nm之间,纳米银的性能与其粒径和颗粒形貌有直接关系。
人们已制备出各种粒径和结构的纳米银粒子,如球形纳米银粒子、纳米银块体材料、树状纳米银、银纳米管、银纳米带、银纳米链、银纳米立方体、银纳米双凌锥、银纳米线、银纳米三棱柱、银纳米片、银纳米盘等结构,如下图列出的几种:
而不同的颗粒形貌的纳米银的性能以及应用也不相同,如片状纳米银由于具有特殊的表面等离子体共振性能,从而表现出与其他形貌纳米银及其体相材料截然不同的光学性质,在催化、表面增强拉曼、金属增强荧光、红外热疗、生物标记等领域具有极大的应用价值,又如粒径较小和粒度分布均匀的球形纳米银粉导电性能好,是一种优良的微电子导电浆料和电极材料。
一、纳米银应用简介
1、用于制造高端银浆(胶)。
片式元件外电极用浆,厚膜集成电路用浆,太阳能电池板电极用浆,LED芯片封装用导电银胶,用做高温烧结型导电银浆和低聚物导电银浆,应用于印刷电子器件的导电油墨等。
2、超导方面的应用
通过研究不同含量纳米银掺杂的(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Ox块材,发现纳米银掺杂使材料熔点降低,加速了高Tc(Tc指临界温度,即从正常状态到超导态的过程中,电阻消失的温度)相的形成;纳米银掺杂大大提高了磁通蠕动激活能,其中最佳掺杂15%(质量)Ag时激活能提高5~6倍;纳米银掺。
纳米银的制备及其应用
纳米银的制备及其应用纳米银的制备及其应用1. 引言纳米材料的研究和应用正在成为当今材料科学领域的热点之一。
在此背景下,纳米银作为一种具有优异性能和多样应用的纳米材料,吸引了众多研究者的关注。
本文将介绍纳米银的制备方法以及其在各个领域中的应用。
2. 纳米银的制备方法2.1 物理法制备纳米银物理法制备纳米银的方法主要包括热蒸发法、气相沉积法和溅射法等。
热蒸发法通过将银材料加热至高温,使其蒸发并在冷凝器上沉积成纳米颗粒。
气相沉积法则是通过在气氛中蒸发银材料,使其在基底上沉积成薄膜,然后通过后处理制备纳米银。
溅射法是将固态的纯银靶材置于惰性气体环境中,在电场的作用下,使银离子从靶材上溅射出来,并在基底上沉积成薄膜。
2.2 化学法制备纳米银化学法制备纳米银的方法主要包括溶胶凝胶法、微乳液法和还原法等。
溶胶凝胶法是通过使银盐在溶剂中溶胀,然后通过热处理使其凝胶成纳米颗粒。
微乳液法则是通过调节表面活性剂和溶剂的比例,形成一个稳定的微乳液,然后通过还原剂还原金属离子生成纳米银颗粒。
还原法是通过还原剂对金属离子进行还原,生成纳米银颗粒。
3. 纳米银的应用3.1 导电材料纳米银由于其优异的导电性能,在导电材料领域有着广泛的应用。
例如,纳米银可用于制备导电油墨,用于印刷电路板和导电胶带中。
此外,纳米银还可用于制备电子元器件中的导电粘接剂和导电胶水。
3.2 抗菌材料纳米银具有广谱的抗菌活性,因此在抗菌材料的制备中得到广泛应用。
纳米银常被添加到纺织品、医疗材料和食品包装材料等中,以增强其抗菌性能并减少细菌滋生。
3.3 催化剂纳米银具有优异的催化活性,可用于有机反应和氧化反应等催化过程中。
纳米银被广泛应用于催化剂的制备,如催化剂载体、催化剂固定化等领域。
3.4 生物传感器纳米银在生物传感器领域有着重要的应用。
纳米银能够与生物分子发生特定的相互作用,可用于检测和监测生物分子的存在和浓度。
纳米银还可用于制备光学传感器、电化学传感器和表面增强拉曼光谱传感器等。
纳米银导电膜
纳米银导电膜一、简介纳米银导电膜是一种新型的材料,可以应用于触摸屏、智能手机、平板电脑等电子产品中。
它具有高导电性、高透明度、柔韧性等优点,是传统导电膜无法比拟的。
二、制备方法纳米银导电膜的制备方法主要有物理气相沉积法、化学气相沉积法和溶液法。
其中,物理气相沉积法是最常用的方法之一,通过将纳米银颗粒加热至高温,使其在基底上沉积形成导电膜。
三、性能特点1. 高导电性:纳米银颗粒与基底之间形成了很多小孔隙,使得导电能力大大增强。
2. 高透明度:由于纳米银颗粒非常小,所以可以形成非常细小的颗粒聚集体,从而保证了高透明度。
3. 柔韧性:由于纳米银颗粒与基底之间存在很多小孔隙和弱化区域,使得导电膜具有良好的柔韧性和可塑性。
4. 抗氧化性:纳米银颗粒表面具有氧化银层,可以有效地防止氧化反应的发生,从而提高了导电膜的使用寿命。
四、应用领域1. 触摸屏:纳米银导电膜可以用于触摸屏的制造中,具有高灵敏度、高透明度和快速响应等优点。
2. 智能手机和平板电脑:纳米银导电膜可以用于智能手机和平板电脑的制造中,具有高透明度、柔韧性和耐磨性等优点。
3. 太阳能电池板:纳米银导电膜可以用于太阳能电池板的制造中,具有高导电性、高透明度和抗氧化性等优点。
五、市场前景随着科技的不断发展,人们对于智能化产品的需求不断增加。
而纳米银导电膜作为一种新型材料,在智能产品制造中具有广泛的应用前景。
预计未来几年内,该市场将继续保持稳定增长态势。
六、风险与挑战1. 成本问题:目前纳米银导电膜的制备成本较高,需要进一步降低成本才能更好地推广应用。
2. 环保问题:纳米银颗粒在制备过程中会产生一定的污染物,需要采取环保措施来减少对环境的影响。
3. 竞争压力:随着市场的不断扩大,竞争也越来越激烈,需要不断提高产品质量和技术水平来应对竞争挑战。
纳米银与银离子
纳米银与银离子近年来,纳米材料的科研与应用取得了重大进展,尤其是纳米银和银离子领域。
纳米银和银离子具有出色的抗菌、抗病毒、催化、电化学和光学特性等优异性能,被广泛应用于医疗、环保、能源、电子等领域。
本文将从纳米银和银离子的定义、制备方法、应用领域、安全性等方面进行阐述。
一、纳米银和银离子的定义纳米银是指粒径在1-100纳米的银颗粒,通常是球形或棒形的。
银离子是指银元素失去一个或多个电子而成的带电体,其官能团一般为Ag+。
纳米银和银离子在尺寸、形态、电性质等方面都有很大不同。
二、制备方法纳米银和银离子的制备方法各有不同。
纳米银的常见制备方法有物理法、化学法、生物法等。
物理法包括溅射法、激光蒸发法等;化学法包括还原法、微乳法等;生物法则是利用微生物等生物体生产纳米银。
银离子的制备方法主要有化学合成法、氧化法、电解法等,其中最常见的是化学还原法。
不同的制备方法可以得到不同形态、尺寸和性质的纳米银和银离子。
三、应用领域纳米银和银离子的应用领域非常广泛。
医疗领域中,纳米银和银离子可以制备成各种形式的材料,如纱布、医用胶水、口罩等,用于防止和杀灭细菌和病毒,防止感染。
工业领域中,纳米银和银离子可以用于水净化、空气净化、催化反应等多个方面。
在能源领域中,纳米银和银离子的电化学性质可以被用于太阳能电池、传感器等领域。
而在电子领域中,纳米银和银离子可制备成导电油墨,用于电路板的印刷,提高电子材料的性能。
四、安全性虽然纳米银和银离子具有优异的性能,但它们所带来的潜在风险也需引起重视。
在医疗和环保领域中,一些研究表明,高浓度的纳米银和银离子可能会对人体和环境产生不良影响。
此外,纳米银和银离子的长时间使用也存在潜在的毒副作用。
因此,未来的研究和应用需要更加关注纳米银和银离子的安全性问题,确保其对人类和环境的无害性。
综上所述,纳米银和银离子作为一种新兴的功能性材料,具有非常广泛的应用前景。
只有在科研人员在使用它们的同时,重视其安全性,才能让它们更好地为人类所用。
纳米银材料的制备及应用研究
纳米银材料的制备及应用研究随着科技的不断创新和发展,许多新型材料也应运而生。
其中,纳米银材料因其出色的导电性和导热性,以及高度的反应活性和抗菌性,被广泛应用于许多领域,如生物医学、电子、环保等。
本文将介绍纳米银材料的制备方法和应用研究,以及未来的发展前景。
一、纳米银材料的制备方法纳米材料是指尺寸在1-100纳米之间的材料。
纳米银材料的制备方法有很多种,如化学还原法、电化学沉积法、蒸发凝结法、溶胶凝胶法等。
其中,化学还原法是制备纳米银材料的主要方法,其操作简单、成本低、适用性强,因而备受欢迎。
化学还原法制备纳米银材料的步骤如下:首先,将银离子加入还原剂中,如多聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)等;其次,通过调节反应条件,如反应时间、反应温度、还原剂浓度等,使还原剂还原银离子,生成纳米银颗粒;最后,通过离心、滤液、洗涤等步骤,将得到的纳米银颗粒进行纯化和分散处理。
二、纳米银材料的应用研究1、生物医学领域纳米银材料在生物医学领域的应用主要体现在抗菌、治疗和诊断方面。
由于纳米银具有高度的反应活性和抗菌性,因此可以用于制备各种抗菌药物、医用敷料和外科器械等。
此外,纳米银还可以作为生物标记物和药物递送器,实现对细胞和组织的定向诊断和治疗。
2、电子领域纳米银材料在电子领域的应用主要体现在柔性电子器件、传感器和太阳能电池等方面。
由于纳米银具有出色的导电性和导热性,因此可以用于制备柔性电流传感器、透明电极和导电墨水等。
此外,纳米银还可以作为太阳能电池的透明电极,提高其能量转换效率。
3、环保领域纳米银材料在环保领域的应用主要体现在吸附、脱氮和脱硝等方面。
由于纳米银具有大比表面积和高度的活性表现,因此可以用于吸附重金属离子、去除氮氧化物和净化空气等。
此外,纳米银还可以作为抗菌剂和催化剂,降低环境污染和二氧化碳排放。
三、纳米银材料的发展前景纳米银材料具有广泛的应用前景和巨大的经济价值。
随着科技的不断创新和发展,纳米银材料在生物医学、电子、环保等领域的应用将会越来越广泛。
纳米银材料制备及其应用研究
纳米银材料制备及其应用研究纳米科技是当今世界高科技领域的热点之一,而纳米材料则是纳米科技中的一个重要分支。
其中,纳米银材料因其在电子、光学、医学、生物工程等领域中的广泛应用而备受关注。
本文将探讨纳米银材料的制备方法及其应用研究。
一、纳米银材料制备方法1. 物理法物理法是制备纳米银材料的传统方法之一,其中包括化学气相沉积、离子束激发和溅射等。
这些技术在过去几十年中在纳米银材料的制备方面被广泛使用。
这些方法通常需要高温、高真空、高能量或其他特殊条件,因此昂贵和复杂。
2. 化学法化学法作为一种低成本、高效率的纳米银材料制备方法,近年来得到了广泛研究和应用。
其包括水相法、电化学法、微乳液法、溶胶-凝胶法、还原法等多种方法。
其中,水相法纳米银材料合成方法是一个重要的研究方向。
该合成方法在水中使用还原剂将银离子还原成纳米银粒子。
水相法具有体积大、高纯度、环保、质量稳定等优点。
此外,还原法是一种常用的纳米银材料制备方法。
该方法包括化学还原法、绿色还原法、生物还原法等。
其中,绿色还原法由于其对环境的友好性、产物的粒径分散性和产物的化学纯度而受到了广泛的研究和应用。
二、纳米银材料的应用研究1. 电子领域随着电子技术的进步,纳米银材料的应用在电子领域已经得到了大量的关注。
其中,银纳米线是近年来非常受欢迎的纳米银材料,具有很好的电导性和光学性能。
银纳米线可以用于制造透明导电薄膜,为透明电子器件提供基础材料,如柔性显示器、太阳能电池等。
此外,银纳米线还可以制造可拉伸的电子器件,为可穿戴电子设备提供新的可能性。
2. 医学领域纳米银材料在医学领域的应用主要包括治疗和诊断方面。
目前,纳米银材料被广泛地用于抗菌和抗肿瘤。
纳米银可以通过抑制微生物的生长来发挥其抗菌作用。
这项技术已经在消毒、防腐、医疗器械等应用中得到了广泛的应用。
此外,纳米银还可用于癌细胞治疗和生物成像,为临床诊断和治疗提供新的手段和可能性。
3. 环保领域纳米银材料在环保领域的应用也越来越受到关注。
纳米银
纳米银的制备方法及其应用纳米银材料具有很稳定的物理化学性能,在电学、光学和催化等方面具有十分优异的性能,现已广泛应用于陶瓷和环保材料等领域.目前,纳米银的研究仍是热点,应用前景较为广阔.1纳米银的制备纳米银的制备方法很多,分类方法也多种多样,如可按制备机理、反应条件和反应前驱体类别等进行分类.按制备机理可分为如下方法.1.1化学还原法化学还原法是制备纳米银最常用的方法之一.其原理是硝酸银和硫酸银等银盐与适当的还原剂如锌粉、水合肼、柠檬酸钠等在液相中反应,将Ag+还原为Ag,并生长为单质银颗粒.用化学还原法制备的纳米银的杂质含量较高,粒度分布宽,易团聚.因此,用化学还原法制备纳米银常需加入分散剂如聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、苯胺和甲醛磺酸萘钠盐等来降低银颗粒的团聚. 赵婷等人[1]用冠醚交联壳聚糖(CTSG)作吸附剂和保护剂,在水介质中用水合肼还原硝酸银制备了纳米银.在水合肼与硝酸银(浓度均为01mol/L)的摩尔比为61、CTSG用量为04g和40的条件下,制得粒径30~40nm的银颗粒.目前,绿色化学已逐渐成为化学领域的一个重要主题.制备金属纳米粒子的绿色化学的关键在于选择对环境友好的化学试剂和无毒的纳米粒子.Raveendran等人[2]用可溶性淀粉作模板,以D葡萄糖为还原剂,在水溶液中合成了纳米银粒子.他们认为这是制备金属纳米材料的一种绿色合成方法.Sun等人[3]以葡萄糖为原料在水热条件下制备了表面含有大量多糖基团的胶体碳球,并用这种碳球作模板制备了纳米银颗粒与碳球的核壳结构.12光还原法光还原法的机理是通过光照使有机物产生自由基,还原金属阳离子.HanMinghan等人[4]利用不同浓度的Ag+在TiO2上进行光还原反应,制备了纳米银载量不同的Ag/TiO2褐色样品,在TiO2表面的银粒子粒径小于10nm.Li等人[5]用紫外线照射硫酸银和聚丙烯酸(配位稳定剂和表面活性剂)的混合液,制成了配位稳定的纳米银颗粒蓝色胶体,将这些胶体电泳沉积,制得类似球形的配位稳定的纳米银颗粒沉积体.Zhou等人[6]以聚乙烯醇为保护剂,用紫外光辐照硝酸银溶液,制得银纳米棒和树枝状纳米晶体.13电化学法电化学法具有简单、快速、无污染等优点,是合成纳米材料的一种有效方法.ZhuJ J等人[7] 研究了在超声波辅助作用下,从含有EDTA的AgNO3水溶液中电化学沉积银纳米线.在溶液温度为30、超声波为50Hz和100W的条件下,控制沉积电流不变,可得到直径约40nm、长度大于6m的纳米线;控制阴极电极电位为-03V(相对于SCE),可得到直径约80nm、长度大于15m的纳米线.廖学红等人[89]用电化学方法以N羟乙基乙二胺N,N,N三乙酸为配位剂,制备出树枝状纳米银.研究发现,配体对纳米粒子的形成起着非常关键的作用,而且在配体存在的条件下用电化学法制备纳米银是一种简单、无污染的方法.同时,他们还用超声电化学方法以EDTA为配位剂,用AgNO3溶液制备出两种粒径的类球形和树枝状纳米银.随后,他们又用10mA电流电解AgNO3溶液,在配位剂(1g柠檬酸或013g半胱氨酸)存在的条件下制备出树枝型纳米银[10].14激光烧蚀法用激光照射金属表面制备化学纯净的金属胶体,即为激光烧蚀法.此法避免了其他方法如化学氧化还原法中电离出的阴离子或阳离子等杂质的影响.杜勇等人[11]利用Nd YAG激光器以波长1064nm的激发光照射金属银表面,通过控制光照时间,制备出5~20nm的银胶体粒子.照射时间低于25min时,所制备的胶体粒子为5~35nm.在实验过程中很少观测到处于凝聚状态的银胶颗粒,将所制得的银胶体放置数周也未出现聚沉物,说明用该法所制备的银胶体的稳定性较好.TsujiTakeshi等人[12]用飞秒波长800nm的激光脉冲照射水中的银片制得纳米银胶,后用纳秒激光脉冲照射也制得了纳米银胶.将这两者进行比较发现,用纳秒激光脉冲照射制银胶的效率比用飞秒激光脉冲照射高,而且银胶的分散性较好.另外,无论是飞秒激光脉冲还是纳秒激光脉冲,对空气中银的烧蚀效率都比对水中银的烧蚀效率高.15化学电镀法金属纳米线在超大集成电路和光导纤维等领域中有潜在的应用价值.用模板组装的纳米线阵列具有设备简单和成本低廉的特点.王银海等人[13]以铝阳极氧化形成的有序多孔氧化铝为模板,利用交流电在模板孔洞中沉积银得到纳米银粒子/Al2O3组装体系.经过分析,交流电能使金属沉积在孔洞中的原因是Al/Al2O3界面的整流特性.迟广俊等人[14]以多孔铝阳极氧化膜(Al2O3/Al)为模板,采用交流电沉积的方法制备了平均长度约5m、直径25nm的银线,纳米银线在Al2O3/Al孔内互相平行,显示凸凹相间的条纹结构.电子衍射(SAED)证实,该纳米银线为面心立方(FCC)的多晶结构.16辐射法在射线的辐照下,水和乙醇等溶剂可产生具有很强还原能力的溶剂化电子,将金属离子还原成金属单质.利用射线的这一特点可将溶液中的银离子还原.陈祖耀等人[15]在005mol/LAgNO3溶液中加入适量的异丙醇和聚乙烯醇或其它表面活性剂和添加剂,用7104居里的Co60射线源辐照,制得粒径分布比较均匀、平均粒径10nm的银颗粒,其粒子结构形态趋于各向异性树枝状.Zhu等人[16]用射线和水热处理相结合的方法,制备出平均粒径约8nm的银颗粒.熊金钰等人[17]以硝酸银为银源,聚乙烯醇(PVA)为稳定剂,利用超声波的空化作用,制备出纳米银及其分形生长的有序体.17微乳液法该法是将表面活性剂溶解在有机溶剂中,当表面活性剂浓度超过临界胶束浓度(CMC)时,形成亲水极性头向内、疏水有机链向外的液体颗粒结构,其内核可增溶水分子或亲水物质.微乳液一般由表面活性剂、助表面活性剂(一般为脂肪醇)、有机溶剂(一般为烷烃或环烷烃)和水4种组分组成.它是一种热力学稳定体系,可合成大小均匀、粒径为10~20nm的液滴.该方法具有装置简单、操作容易、粒子可控、不易团聚等优点.根据油和水的比例,可以将微乳液分为正相(OPW)、反相(WPO)和双连续相微乳液体系,其中WPO微乳液体系适用于无机纳米粒子的制备.路林波等人[18]将环己烷、异戊醇、十二烷基硫酸钠(SDS)和水以一定比例混合,制成均匀透明、热力学性质稳定的反相微乳液体系.然后将一定浓度的银铵盐和水合肼溶液按等体积分别加入上述反相微乳液中,常温下制得20~30nm黑色纳米银粒子.Rong等人[19]用环己烷作溶剂,聚环氧乙烯基壬苯醚作表面活性剂,与银盐水溶液混合制成微乳液及用同样的方法制得NaBH4微乳液.将上述两种乳液混合,当反应进行到一定时间后,离心分离制得纳米银.18晶种法这种方法是以纳米粒子为晶种,在晶种表面用还原剂还原银离子,制得纳米银粒子.在还原过程7第2卷第1期殷焕顺,等:纳米银的制备方法及其应用中,可通过控制晶种和银离子的比例来控制所制得的银粒子粒径.邹凯等人[20]以柠檬酸钠和NaBH4为还原体系还原AgNO3,制得粒径(42)nm的银粒子.以该纳米银为晶种制成悬浮液,将其加入3mL的1mmol/L硝酸银和2mmol/L聚乙烯吡咯烷酮(Mw=58000)溶液中,然后置于15W低压汞灯(=25317nm)下照射48h,可制备出直径50~120nm、长度约50m的银纳米线及树枝状的纳米银.赵彦保等人[21]用水合肼还原硝酸银,在聚乙烯吡咯烷酮存在的条件下,通过控制反应条件制备出粒径均一、有良好分散性的银纳米微粒,并以此为种子,在十六烷基三甲基溴化铵的棒状胶束环境中制备出银纳米棒和纳米线.2纳米银的应用21抗菌材料随着生活水平的提高,人们对健康安全的生活方式愈来愈关注.研发高效无(低)毒的抗菌剂是一个既有社会意义又有经济意义的课题.银离子具有突出的杀菌效果和安全性,在无机抗菌剂中常作为抗菌成分.由于银的成本高及银离子的化学性能不稳定,因此,影响了其应用.抗菌陶瓷是一种功能性新材料,是在制陶的原料中,特别是在陶瓷釉中加入无机抗菌剂制成.刘维良等人[22]采用液相共沉淀法制得纳米磷酸锆载Ag抗菌粉体材料.当该抗菌剂在日用陶瓷釉中的质量分数达到21%时,抗菌陶瓷餐具的抗菌率可达9919%以上,而且对日用陶瓷的生产工艺、技术性能和微观结构的影响不大,其性能指标均符合国家日用陶瓷质量标准的要求.保鲜膜能够控制储藏环境的气体和湿度,延缓果蔬的采后衰老.利用纳米技术,可以使常规保鲜膜具备调气、保湿和防霉等多种功效.李喜宏等人[23]以常规LDPE保鲜膜配方的组分为载体,添加银系纳米材料母粒,研制出含银粒径40~70nm的防霉保鲜膜,通过缓释溶出的Ag+阻止微生物酶的合成.纳米银对常见的食品污染菌也有抑制作用.刘伟等人[24]研究了纳米银对几种常见细菌、酵母菌、霉菌等菌种的抑制作用.结果表明,纳米银对供试菌种有明显的抑制作用;在试验浓度的条件下,对革兰氏阳性菌的抑制作用最强,对革兰氏阴性菌抑制的作用次之,对酵母菌和霉菌的抑制作用最弱.在作用时间相同的条件下,纳米银浓度越高,抑菌率越高.在纳米银浓度相同的条件下,作用时间越长,抑菌率越高.纳米银有良好的热稳定性,经高温处理后仍然有良好的抑菌效果.22催化作用纳米银可以用作多种反应的催化剂.HanMinghan等人[4]通过真空蒸镀法制备了用于光催化还原离子的沉积纳米银的TiO2.在蚁酸存在的条件下,光催化剂TiO2和Ag/TiO2对还原Se()都有效.只是使用没有修饰的TiO2光催化剂时,在Se()被完全还原为Se后,还需进一步将Se 还原为以H2Se形式存在的Se2-.而使用Ag/TiO2催化剂时,Se()被还原为Se,同时还生成H2Se,在pH=315时还原率最高.这说明纳米银极大地加强了Se粒子的电子强度,并通过Se的自还原生成H2Se.Li等人[25]通过考察纳米级复合催化剂Ag/H ZSM S在CH4选择还原NO反应中的活性和选择性发现,当催化剂中纳米银质量分数高于7%时,NO转化率显著提高.这表明,分子筛外表面纳米银的存在提高了银催化剂在CH4选择还原NO反应中的活性.在聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的激光离解反应过程中,加入纳米银粒子后,导致聚合物炭化,在界面诱导产生石墨化作用;同时纳米银粒子与聚甲基丙烯酸甲酯的界面发生反应,改变了粒子对激光能量的转化方式,减弱了其激光炭化作用.总之,纳米银粒子的加入改变了聚合物体系对激光能量的吸收和转换方式,导致其激光离解发生变化.23在修饰电极中的应用纳米银粒子具有比其他纳米粒子更为优异的导电性能和电催化性能.因此,研究纳米银粒子修饰电极具有重要的意义.任祥忠等人[26]采用电化学方法在AgNO3的柠檬酸水溶液中制备了纳米银,并以所制备的纳米银和接枝酪蛋白为复合载体,制备了葡萄糖氧化酶电极.该电极的线性响应范围1010-6 ~1510-2mol/L,响应时间为12s,并且重现性和选择性好.李茂国等人[27]用共价修饰法制备了纳米银修饰的金电极.该修饰电极对灿烂甲酚蓝(BCB)的电化学氧化还原有较强的催化作用,氧化峰电流与8材料研究与应用2008BCB浓度在4010-7~2110-4mol/L范围内成线性关系,检出限为1510-8mol/L.后来,他们[28]用经纳米银修饰的玻碳电极进行痕量硫氰根的检测.在pH=60的磷酸盐缓冲溶液中,采用示差脉冲伏安法测得,氧化峰电流和硫氰根浓度在5010-7~4010-4mol/L范围内成良好的线性关系,检出限为413710-8mol/L.将此修饰电极用于测定吸烟和非吸烟人的唾液中痕量硫氰根,结果与光度法测定值基本一致.24在生物材料方面的应用基因诊断和生物传感器发展的一大进步就是功能化的纳米银粒子及其相结合的使用.DNA生物传感器包含了DNA探针的生物识别过程和与之相适应的生物亲合力反应的换能器,换能器的功能是将固定化的单链或双链DNA杂交信号转换成可识别或能测量的信号.纳米金和银粒子所产生的局域表面等离子体共振光谱或所具有的电学性能,成为各种新型的、能把生物识别反应转换成放大的光学或电学信号装置的基础.R P VanDuyne等人[29]的研究证明:将掩膜上沉积的尺寸和形状均匀的银粒子限定在一个足够大的、间距固定的表面上,可使它们独立起作用,而不是作为一个阵列,并且环绕粒子的介电环境比较容易控制.他们将小生物分子修饰的三角形纳米银粒子用于病床护理和医学诊断的纳米生物传感器,使其得以进一步发展.J Wang等人[30]提出了电化学溶出检测DNA杂交的间接法:把涂有抗生蛋白链菌素的磁性胶乳微球连接到DNA探针上,在探针同靶核酸杂交之后,再把涂有抗生蛋白链菌素的直径20nm金粒子连接到这个生物共轭靶上,然后将银离子沉积在纳米金粒子上,最后用HBr Br2溶解银,并于薄膜碳电极上恒电位溶出测定银而间接求得靶DNA量.该方法能够在10L杂交溶液中(20min的杂交连接)检测出10pmol的乳腺癌DNA基因片段.功能化的纳米银粒子具有明显的增强作用和良好的生物相容性,易同DNA分子杂交结合.这些性质成为它们在生物传感器中应用的基础,也为DNA计算机的开发带来了光明的前景,是生命科学中分析化学研究的重要组成部分和当今发展的重点领域.25在光学领域的应用纳米银可用作表面增强喇曼光谱(SERS)的基质[31],实验证明SERS的获得与吸附分子的电性和纳米银的表面电性有关.选取电性合适的纳米银,可以获得较强的SERS,进而扩大SERS的研究范围.由于纳米银粒子表面等离子振荡吸收峰附近具有超快的非线性光学响应,科学家发现把纳米银掺杂在半导体或绝缘体中,可获得较大的非线性极化率,利用这一特性可制作光电器件,如光开关、高级光学器件的颜色过滤器等.3结论纳米银的制备方法很多,但各有优缺点.采用现有的方法,已合成出多种粒径的球形纳米银粒子和各种颜色的纳米银溶胶,也合成出纳米银线和树枝状的具有一定空间结构的银纳米材料等.随着科技的进步,未来的纳米银生产技术将向成本低、消耗低、污染低的方向发展.在现有的制备方法中,具有独特的技术和成本优势的生物还原法将可能成为未来纳米银生产技术的突破口,寻找新的对银具有较强还原能力的菌种并优化其还原条件,将是这种新技术的主要发展方向.参考文献:[1]赵婷,戴红,肖尧,等.冠醚交联壳聚糖吸附原位还原制备纳米银[J].中国皮革,2006,35(9):2629[2]RAVEENDRANP,FUJ,WALLENSL Completely greensynthesisandstabilizationofmetalnanoparticles[J].JournaloftheAmericanChemicalSociety,20 03,125:1394013941[3]SUNX,LIY Colloidalcarbonspheresandtheircore/shellstructureswithnoble metalnanoparticles[J].An gewandteChemieInternationalEdition,2004,4 3(5):597601[4]HANMH,LINHF,YUANYH,etal 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纳米银在农业上的应用
纳米银在农业上的应用一、引言随着科技的不断发展,纳米技术已经成为了一个热门话题。
纳米银作为纳米技术的重要应用之一,其在医疗、环保等领域已经被广泛应用。
而在农业领域,纳米银也有着不可忽视的应用前景。
二、纳米银的概述1. 纳米银的定义纳米银是指颗粒大小在1-100nm之间的银粒子。
2. 纳米银的制备方法常见的制备方法有化学还原法、物理气相沉积法、溶胶凝胶法等。
3. 纳米银的特性纳米银具有较大比表面积和高活性,能够增强杀菌效果。
同时,其对植物生长和环境污染有一定影响。
三、纳米银在农业上的应用1. 杀菌剂由于其高效杀菌作用,纳米银可以作为杀菌剂使用。
例如,在种植水稻时,在种子表面涂覆一层含有纳米银的液体可以有效地防止病原微生物侵入种子内部,从而提高种子的发芽率和产量。
2. 肥料将纳米银与肥料混合使用可以增强其抗菌作用,并且可以促进植物生长。
例如,在西瓜种植中,添加纳米银肥料可以降低病害发生率,提高产量。
3. 土壤修复纳米银可以吸附有机物和重金属离子,从而减少土壤中的污染物含量。
同时,其还能够杀灭土壤中的微生物,防止病害的传播。
4. 农产品保鲜将纳米银涂覆在农产品表面可以有效地延长其保鲜期。
例如,在苹果保鲜方面,涂覆纳米银后的苹果能够保持较长时间的新鲜度和口感。
四、纳米银在农业上应用存在的问题及解决方案1. 对环境造成影响由于其对植物生长和环境污染有一定影响,使用过多可能会对环境造成不良影响。
因此,在使用时需要控制用量并注意环境监测。
2. 安全性问题目前对于纳米银的安全性问题尚未有明确的结论。
因此,在使用时需要注意安全问题,并且需要对其进行更多的研究以确保其安全性。
五、结论纳米银作为一种新型材料,在农业领域具有广阔的应用前景。
但是,在使用时需要注意控制用量和环境监测,并且需要进行更多的研究以确保其安全性。
纳米银一种制备方法
纳米银一种制备方法纳米银是一种具有良好导电性、较高抗菌性和独特光学特性的材料,具有广泛的应用前景。
制备纳米银的方法有多种,包括物理方法、化学方法和生物法等。
下面将详细介绍几种常见的制备纳米银的方法。
物理方法是指通过物理手段来制备纳米银,包括电化学沉积、溶胶-凝胶法和溅射法等。
其中,电化学沉积是一种常用的方法,通过在电极上施加电流,使银离子在电极上还原成银颗粒,形成纳米银。
电化学沉积方法具有制备简单、操作灵活和制备规模可调节等优点,可应用于纳米银的大规模生产。
化学方法是指通过化学反应来制备纳米银,包括化学溶剂法、水热法和还原法等。
其中,化学溶剂法是一种常见的方法,通过在有机溶剂中加入还原剂和稳定剂,将银离子还原成银颗粒,形成纳米银。
化学溶剂法具有制备简单、操作方便和制备尺寸可调节等优点,适用于制备不同尺寸的纳米银。
生物法是指利用生物体或其代谢产物来制备纳米银,包括植物合成法、细菌法和酵母法等。
其中,植物合成法是一种新颖且环境友好的方法,通过将银离子与植物提取物或植物细胞培养物反应,利用植物的代谢过程将银离子还原成银颗粒,形成纳米银。
植物合成法具有无毒性、可持续性和制备纳米银表面功能化等优点,具有广阔的应用前景。
除了上述方法,还有其他一些制备纳米银的方法,如微乳液法、氧化物还原法和燃烧法等。
微乳液法是一种在界面条件下制备纳米银的方法,通过在水/有机溶剂界面上形成微乳液,将银离子还原成银颗粒,形成纳米银。
氧化物还原法是一种通过高温煅烧氧化银,再经还原反应得到纳米银的方法。
燃烧法是一种通过控制燃烧反应来制备纳米银的方法,利用还原剂在高温下将银离子还原成银颗粒,形成纳米银。
总之,制备纳米银的方法众多,每种方法都有其独特的优点和适用性。
选择适合自己需求的方法制备纳米银,将有助于推动纳米银在各个领域的应用。
希望以上内容对您有所帮助。
纳米银的制备及应用
纳米银的制备及应用随着技术的不断进步,人们对纳米材料的研究变得越来越深入,而纳米银作为一种广泛应用于各个领域的纳米材料,备受科学家们的关注。
本文将介绍纳米银的制备方法以及在不同领域的应用。
一、纳米银的制备方法目前,制备纳米银的方法主要分为两大类:物理方法和化学方法。
物理方法主要包括电子束物理气相沉积法(E-Beam PVD)、热蒸发气体凝聚法(TEGC)、电弧等离子体法(Electric Arc Inert Gas Condensation)等。
这些方法通常需要高昂的设备成本,并且制备出来的纳米银颗粒分布不均匀,或者表面有氧化、硫化等问题。
化学方法则包括化学还原法、微波辅助化学法、光化学还原法等。
化学方法简单易行,成本低廉,并且生成的纳米银颗粒尺寸分布均匀,表面质量也较好。
其中,化学还原法是目前应用最广泛的一种方法,其步骤包括将一种银盐与一种还原剂混合,随后加热并搅拌,以获得纳米银颗粒。
二、纳米银的应用1. 医疗领域纳米银作为一种有杀菌、消炎功能的材料,在医疗领域应用广泛。
纳米银的抗菌效果已经得到多项研究的证实,因此被广泛应用于制备抗菌绷带、护士衣、手术器械等。
此外,纳米银还可以制备出一种叫做“纳米银水”的消毒剂,可以杀死多种细菌,并且没有任何副作用。
2. 环保领域纳米银还可以应用于环保领域,例如制备光触媒以净化空气、消除异味。
同时,纳米银还可以制备成一种叫做“银离子水”的材料,这种水可以杀死水中的细菌、病毒等微生物,在水处理、饮用等方面具有广泛的应用前景。
3. 电子领域纳米银在电子领域的应用十分广泛,例如制备导电材料、柔性电路、纳米电子器件等。
纳米银作为一种良好的导电材料,可以被应用在电池、电容器、传感器等设备中。
4. 食品领域在食品加工中,纳米银也可以发挥一定的作用。
例如,将纳米银溶液喷洒在食品的表面上,可以起到温和消毒的作用,减少食品变质的可能性。
总之,纳米银作为一种具有杀菌、消炎、导电、光触媒等特性的纳米材料,在各个领域都有着广泛的应用前景。
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纳米银的制备及其应用研究进展华侨大学材料科学与工程学院王健08应化0814131030摘要:纳米材料是由纳米粒子组成的固体材料,自80时代纳米材料的概念形成后,这种材料就一直受到人们极大的关注,金属纳米材料是纳米材料的一个重要分支,它以贵金属金、银、铜为代表,其中纳米银的研究结果最多,本文主要参阅了中外09~11年的9篇纳米银的制备与应用相关文献筛选总结,并简述了近年来纳米银的制备方法及其应用研究进展,包括物理方法和化学方法。
关键词:纳米银粒子制备物理方法化学方法应用引言纳米粒子----也叫超微颗粒,粒径一般在1—100 nm之间,处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域。
从通常的关于微观和宏观的观点看,这样的系统既非典型的微观系统,亦非典型的宏观系统,是一种典型人介观系统,介于原子、分子和宏观物质之间。
随着对各种纳米粒子的不断深入研究,促进了纳米粒子在制药业、纺织业、物理、化学、农业等各领域的广泛应用。
纳米银粒子是纳米粒子的一种。
在各种金属纳米粒子中,纳米银粒子自从问世以来一直深受人们的关注,这不仅是由于其具有独特的电子特性,光学特性,机械特性和催化特性,并且具有良好的抗菌性、生物兼容性和表面易修饰等优点。
因此,纳米银粒子是一种非常有用的纳米材料,可以用作照相制版、生物医用材料、化工的催化剂、陶瓷材料、导电浆料、污水处理、建筑材料、润滑剂、光吸收材料、涂料、传感器、高性能电极材料等。
纳米银粒子的制备方法有很多,人们借鉴已有的制备方法,已制备出各种粒径和结构的纳米银粒子,如球形纳米银粒子、纳米银块体材料、树状纳米银、银纳米管、银纳米带、银纳米链、银纳米立方体、银纳米双凌锥、银纳米线、银纳米三棱柱、银纳米片、银纳米盘等结构,如下图列出的几种:而不同的结构导致其性能以及应用也不相同,如片状纳米银由于具有特殊的表面等离子体共振性能,从而表现出与其他形貌纳米银及其体相材料截然不同的光学性质,在催化、表面增强拉曼、金属增强荧光、红外热疗、生物标记等领域具有极大的应用价值,又如粒径较小和粒度分布均匀的球形纳米银粉导电性能好,是一种优良的微电子导电浆料和电极材料。
所以近年来人们正在不断探索制备纳米银粒子的新方法,因为研究纳米银粒子的制备方法对于未来的实际运用将具有十分重要的意义。
纳米银的制备方法物理方法(简介三种)1物理粉碎法物理粉碎法是通过机械粉碎、超声波、电火花爆炸等方法将原料粉碎得到纳米银粒子。
Sendova M等人Ⅲo 通过在惰性气体中,于低温的衬底上,采用高压磁控溅射,制出了含纳米银粒子的二氧化硅薄膜。
此方法的特点是操作简单易行、成本低,但产品纯度低,颗粒分布不均匀,且不容易获得较小粒径的产品。
2真空冷凝法真空冷凝法是在真空或惰性气体氛围中,用加热、激光、电弧高频感应等方法产生高温,使银原料气化或形成等离子体,然后骤冷使之凝结得到纳米银粒子。
Baker C等人在惰性气体氛围中,通过冷凝的方法制备出了纳米银粒子。
此方法具有纯度高、结晶组织好、粒度可控的优点,但技术设备要求高,一般要求纯度很高的银原料,且存在着纳米银粒子聚结的缺点。
但是如何解决设备和原料纯度双高要求是关键的问题。
3机械球磨法机械球磨法是以粉碎与研磨为主体,控制适当的条件得到纯元素、合金或复合材料的纳米银粒子。
Xu等人曾报道了在一196℃的低温下对银粉进行高能机械球磨,得到了纳米银粒子。
机械球磨法的优点是操作简单、成本低,但产品纯度低,颗粒分布不均匀。
因此此方法的关键是如何提高产品纯度和增加颗粒的均匀度。
化学方法(简要介绍常见的几种)4 还原法银离子极易被还原,常用的还原方法有化学还原法、电化学还原法和光化学还原法。
化学还原法化学还原法是制备超细粉体纳米银粒子的有效和常用的方法之一。
一般是指在液相条件下,通过氧化还原方法,制备出纳米银粒子。
刘春华等人通过化学还原法在一定条件下反应得到了粒径为25—30 nm的纳米银粒子。
顾大明等人则以次磷酸钠为还原剂、六偏磷酸钠为分散剂、聚乙烯吡咯烷酮为保护剂,在pH=1—2,温度40~42 qC条件下与硝酸银溶液反应,制得了紫红色纳米银胶体粒子。
5 电化学还原法电化学还原法是在一定的电势下,高价态的银离子可以被还原为零价态。
在电解还原的同时,电解液中存在某种稳定剂,将还原出来的银离子保护起来,从而形成分散的纳米银粒子。
廖学红等人∽o将一定量的配位剂(1 g柠檬酸或0.3 g半胱氨酸),0.05 g硝酸银溶解于50 mL蒸馏水中配成电解液,将电解池放置于超声清洗器中(50 Hz,100 w),电极体系为铂丝。
铂片(5 ram-6 iTim)双电极系统,以铂片电极为工作电极,于10 mA电流下电解25 rain,将产物离心分离,分别用蒸馏水及丙酮洗涤两次,自然干燥后得到了纳米银粒子。
6 光还原法光还原法是在有机物存在条件下,将银阳离子通过光照,由有机物产生的自由基使银阳离子还原而产生纳米银粒子。
姚素薇等人Ⅲ1采用AgN03"TSC体系,以硝酸银为前驱体,三水合柠檬酸钠(TSC)为还原剂,在光源下照射得到颜色各异、形貌不同的纳米银粒子。
7气--液两相法刘春华等人采用硝酸银溶液和氨水,气.液两相反应制得了纳米银粒子。
主要制备过程为:将50 mL硝酸银溶液(1.000×10一mol·dm。
)加入锥形瓶中,同时将50 mL氨水(1.000 mol·dm。
)加人到另一个锥形瓶中。
氨气在室温26~28℃挥发,缓缓的流进装有硝酸银溶液的锥形瓶中,在溶液表面和硝酸银溶液发生缓慢的反应,反应温度约为38~40℃。
反应过程采取间歇式光照:即在反应开始时照射约11h后避光反应约13h;再照射10h后避光反应约13h;最后照射7h后终止反应;整个反应过程共需54h。
(反应过程中:在光照条件下,水浴加热搅拌;在避光条件下,停止加热搅拌。
所用光为太阳光。
)银离子和氢氧根离子在水溶液中会生成氢氧化银沉淀,由于生成的氢氧化银在水溶液中很不稳定,很快分解为氧化银,氧化银见光易分解,生成银单质。
如果把整个反应过程的反应试剂浓度控制在一定的范围内就会生成纳米尺寸的粒子,即纳米银粒子。
此方法实验条件简单,试剂易得,成本低廉,而且制得的纳米银粒子粒径很小,平均粒径约为10 nm,不足之处就是反应时间较长。
8 水热合成法(重点介绍)水热合成法是在高温高压下,在水溶液或蒸汽等流体中合成,再经分离和热处理得纳米银粒子。
水热法系是指在高压釜里的高温、高压反应环境中,采用水作为反应介质,使难溶或不溶的物质溶解、反应、重结晶而得到理想的产物。
水热法与一般的湿化学法相比较,具有产品纯度高,分散性好、晶形好且粒度易控制等优点。
范海陆、刘艳娥、尹荔松等采用水合法制备出了片状纳米银,采用水热法将前驱体进行热分解制备出超大面积片状纳米银,实验探讨了反应温度及反应时间对纳米银形貌的影响。
利用TG 分析前驱体的热力学性能;利用SEM和XRD表征片状纳米银的特性.结果表明:在表面活性荆PVA的水溶液中。
前驱体在温度120℃,反应时间为15 h的条件下.生成大量的厚度约45 nm、单边长约5 pm的类三角形片状纳米银.具体实验采用的AgN03,和PVA均为分析纯.将PVA在室温下溶解于一定体积的蒸馏水中,然后在PVA的水溶液中依次加入AgN03和。
得到白色的沉淀分散液。
将分散液在60℃下进行真空干燥,然后检测的热力学性能与形貌.将每份分散液移至以聚四氟乙烯为内衬的反应釜中.在120℃下分别密闭加热3,6,9,12,15 h。
待反应完成后,取出反应釜。
使其自然冷却至室温,将样品取出,并以5 000 r/min的转速离心处理数次,除去溶剂中的大部分有机物.以蒸馏水作为分散剂与洗涤剂。
最后得到片状纳米银的水分散液.利用NETZSCH5热分析仪对进行热重分析,利用D/Max—RB转靶x线衍射仪(XRD,日本Rigaku公司生产,CuKa(A=0.154 060 nm),工作电压40 kV,电流50 mA)表征样品的组成和晶相。
利用扫描电镜(SEM,JSM一5610LV型)观察即可获得样品的形貌图像.根据的TG图。
选择本体系的水热反应温度范围为“110-160℃.将实验制备的白色A92C204沉淀分散液分别于110,120,130,160℃反应9 h作对比实验,不同反应温度下的SEM表征的样品形貌如图1所示.由图2-a可知:在温度110℃的条件下,反应釜内衬底部有银白色金属沉淀,所得纳米银形貌并不单一,且片状纳米银边角不规则.由图2-b可知:在温度120℃的条件下,所得纳米银形貌亦不单一,主要由颗粒状纳米银与片状纳米银组成。
其中颗粒状纳米银的粒径在100nm左右,片状纳米银的形貌为类三角形,片状纳米银边角整齐,无图2-a中的边角不规则现象。
类三角形片状纳米银的单边长约5 rtm.由图2-e可知:在温度130℃的条件下,生成产物的形貌更为多样化,除生成颗粒状及类三角形片状纳米银外,同时还生成了纳米银棒及纳米银带.由图2-d可知:在温度160℃的条件下,反应釜内衬底部无银白色金属沉淀,通过扫描电镜对其形貌进行表征,所得为银的超细粉体浆料,颗粒形貌杂乱、大小不均匀,最小颗粒在300 nm左右。
多数颗粒粒径在1 I.tm以上,主要是由于反应温度过高,反应速率过快造成大量粒子团聚.附图图一不同反应温度下制得得纳米银SEM图片根据不同反应温度下的对比实验,重点考查反应温度为120℃时,不同反应时间对片状纳米银的生成产率的影响.将实验制备的白色沉淀分散液于120℃条件下分别密闭加热3,6。
9,12,15 h.通过扫描电镜对各样品进行形貌表征,如图3所示.由图3-a可见:反应时间为3 h时。
有大量片状堆积在一起.这是由。
水热分解不完全所致.由图3-b可知:反应时间为6 h时,有少量类三角形片状纳米银生成。
但其片状较小,单边长l一2 gm,绝多数都是无规则形貌的颗粒状纳米银。
其颗粒大小为50。
400 nm.随着反应时间的延长。
片状纳米银的产率明显增加,当反应时间为15 h时其产率可达90%1)A上(见图3-e).由图3-e可见:产品主要以类三角形片状纳米银的形貌存在,单边长约5 pm,最大单边长可达15 pm 以上.利用扫描电镜对图3一e中的斜竖立片状纳米银进行局部放大至10万倍,测量片状纳米银的厚度(如图3一f所示),得到该片状纳米银的平均厚度约45nm,不到文献【1】中的片状银粉厚度的l/3,但其单边长可达15ttmVA上.以上事实说明:本实验利用水热法将前驱体A92C204进行热分解制备出了高质量、大面积的片状纳米银.本方法利用水热法热分解制备出大面积片状纳米银,该片状纳米银的厚度约35-60 nm、单边长约5pm、最大单边长可达15“m以上,如此大面积片状纳米银尚未见报导,该片状纳米银可作为高性能电磁屏蔽材料应用于军工、电子领域。