纳米银的制备及应用研究进展

湖南工程学院

课程论文

学院化学化工学院班级化工1103

姓名吴飞学号************ 课程论文题目纳米银的制备及应用研究进展课程名称学科前沿讲座

评阅成绩

成绩评定老师签名

日期：2014 年10 月11 日

纳米银的制备及应用研究进展

吴飞

（湖南工程学院，湖南湘潭 411100）

摘要纳米银具有独特的热光、电磁、催化和敏感等特性,具有广阔的应用前景,是金属纳来材料研究的热点.阐述了制备纳米银的方法,包括化学还原法!光化学还原法!模板法!溶胶一凝胶法! 微乳液法激光烧蚀法等,列举了纳米银在化学反应!光学领域!杭菌领域和作为杭静电材料的主要应用,简述了纳米银制备过程中存在的不足,展望了纳米银合成研究的发展趋势.

关键词纳米银制备方法应用

Research Progress of Preparation and Application of

Silver Nanomaterial

Wu Fei

(Hunan lnstitute of Engineering,Hunan Xiangtan 411100)

Abstract Silver nanomaterial, one of the most active researeh fields in the metal nanometer materials, has a wide arnge of applications because of its unique heat , light , electricity and magnetism , catalysis and sensitive features .The prePartion methods of silver nanoparticles are discussed ,including chmeical reduction , photoehmeical reduction ,template , sol-gel method, microemulsion , laser ablation method and so on.Their main applications of nano-silver in chmeical reactions , optical field, anti-bacterial field and anti-static materials are introduced.The shortages in the fabrica -tion process of silver nanomaterial are also outlined. The developing trends of the synthetic technique in the Preparation of the silver nanomaterials are Prospected.

Key words silver nanoparticle,preparation,application

前言

纳米银是指粒径为1~100 nm的金属银单质，是一种新兴的功能材料。纳米银独特的热、光、电、磁、催化和敏感等特性引起了化学、物理和材料学家的广泛兴趣，特别是一维、二维的纳米银材料，例如，单分散的纳米颗粒、纳米线、纳米棒、纳米板材和纳米立方体等被认为在化学反应、抗菌和其它领域具有很大的潜在应用。

纳米银具有很高的比表面积和表面活性川，导电率比普通银至少高20倍，因此，广泛用作催化剂材料、防静电材料、低温超导材料和生物传感器材料等阅。另外，纳米银还具有抗菌功能，可应用于医药行业。因此，研究纳米银的制备方法具有重要意义。本文就近年来应用较多的纳米银的合成方法进行了评述，并对其应用作了简要的总结。

1纳米银的应用

纳米银粉基于其粉体粒径小，而具有比表面积大、表面活性点多、催化活性高、熔点低、烧结性能好等优点，此外，它还保留了金属银的导电性好、抗菌性能好，电铸银颜色光亮的优点，使得纳米银粉在热、电、光、声、磁和催化方面具有广阔的应用前景。

1.1纳米银应用于催化领域

纳米银粉由于粒径小、比表面积和表面能高、表面活性点多、表面原子的配位情况与颗粒内部原子有很大差异，具有优良的催化活性和反应选择性，可提高反应效率，因而其催化活性和选

择性大大高于传统催化剂，用作多种反应的催化剂，国际上已把纳米粒子催化剂称为第四代催化剂。

1.2 纳米银应用于光学领域

纳米银粉具有优良的光电效应，并且由于其表面等离子振荡吸收峰附近具有超快的非线性光学响应，把纳米银粉掺杂在半导体或者绝缘体中所制备复合材料，可以获得较高的光激发率和极强的三阶非线性极化率系数[1]，以及利用银原子簇的分频和倍频散射特性，银原子簇可用作非线性光学介质，实现银纳米粒子/介孔SiO2复合材料的透明/不透明的可逆转变。以上这些光学特性，使得纳米银粉在光学领域有着广泛的应用。

1.3纳米银应用于生物学领域

近年来，利用纳米颗粒比表面积非常大、表面自由能高、吸附能力强、生物分子可在纳米颗粒表面得到强有力的固定、不易渗漏等特点，生物分子固定在一些纳米材料如金胶体[2]、银胶体[3]上的方法得到广泛应用。

1.4纳米银应用于超导领域

纳米颗粒具有独一无二的光学性能，超细银粒的感光度随环境的改变可以得到加强。纳米银颗粒开始被应用于超导传感器中，这种传感器已通过实验室验证，以用于生物危害的预警。

1.5纳米银应用于医学领域

银具有广谱抗菌性，人类很早就使用银质器皿来存放液体，并用银来杀菌消毒。但由于银的价格昂贵，逐渐被抗菌力更强的抗生素所取代。近年来，随着抗生素的滥用，各种病原体的耐药性越来越突出，甚至耐药性的产生速度远远快于抗生素药物的开发速度。在这种情况下，人们重新想起了银这个基本上不产生耐药性、安全环保的天然杀菌剂。与此同时，纳米技术的出现使得银在纳米状态下的杀菌能力产生了质的飞跃，只用极少量的纳米银即可产生强力的杀菌作用，于是纳米银抗菌成为近年医药研发的热点。

1.6纳米银应用于电极领域

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。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。

2 纳米银的制备

纳米银粒子制备方法很多，一般可分为物理方法、化学方法和微生物法。

2.1 物理方法

2.1.1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。SendovaM等人[4]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。

2.1.2 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[5]在惰性气体氛围