各向异性银纳米材料的制备及生长机制研究进展
光化学法合成银纳米线及其形成机理的研究
光化学法合成银纳米线及其形成机理的研究
银纳米线由于具有高催化活性，可用于环境污染物清除，可作为高性能碳纳米
管介孔材料和生物医学材料等领域，因而受到广泛的关注。
传统的制备方法，如溶剂热法、束缚相分离法、水热法，最终生成的银纳米线具有一定的比表面积、体积和可控的形态，但是这些方法都存在昂贵的毒性化学试剂的使用和复杂的工艺，也只能在室温下进行，因此其技术成本较高。
而真空暴露法，可以还原能量的优势，把常温合成可以较低能量和简单的条件下进行，也可以避免毒性化学试剂的使用，但此时正确剂量的激发源常常依赖于电子束技术等设备，成为制级该类材料的瓶颈。
因此，光化学法合成银纳米线的研究就显得尤为重要。
该方法通过紫外线来水
解溶剂，将银离子氧化为氧化银，利用氧化银作为纳米材料的核，最终形成银纳米线。
目前，关于光化学法制备银纳米线的研究大多采用玻璃培养皿作为容器，通过控制激发剂的浓度和紫外线吸收率，以及反应时间，以微波辐照器等装置作为紫外线激发源，调节室温同时控制反应环境中的光氧反应和电解接受，有效地实现对生长因子的控制，并可以加速银离子的氧化。
然后，将溶液定容，酸性溶液中氧可以与金属离子双向进行电解，从而形成多样的银纳米器，其中含有氧化银作为生长载体很重要，也可能影响银纳米粒子的尺寸，形貌等性质，而紫外线的激发源进一步可以促进纳米晶的压缩，直接影响纳米材料的形成。
综上所述，光化学法制备银纳米线具有低成本、操作简单、无复杂工艺等优势，但该方法仍然无法实现常温快速形成银纳米线。
为此，还有大量的研究需要开展，以探究光化学法合成银纳米线及其形成机理。
银纳米线的制备
银纳米线的制备张圣欢;马晓毅;祝志勇;吴邓家明;孙宝【摘要】透明导体是许多电子器件的核心,银纳米线是最适合用作透明导体的材料.随着手机触摸屏的广泛应用和太阳能产业的发展,对银纳米线需求量也越来越大.目前,有多种多样的方法合成银纳米线.本文综述了当前银纳米线的应用及银纳米线制备技术及其优缺点.并展望了未来工业化合成银纳米线的采用的方法.【期刊名称】《船电技术》【年(卷),期】2017(037)005【总页数】3页(P60-62)【关键词】银纳米线;触摸屏;太阳能;合成方法【作者】张圣欢;马晓毅;祝志勇;吴邓家明;孙宝【作者单位】武汉船用电力推进装置研究所,武汉430064;武汉船用电力推进装置研究所,武汉430064;武汉船用电力推进装置研究所,武汉430064;武汉船用电力推进装置研究所,武汉430064;武汉船用电力推进装置研究所,武汉430064【正文语种】中文【中图分类】TM24由于银具有高的导电性与导热性，银被广泛应用于各种领域，如用作催化剂，电极材料，光电子材料和电子浆料。
随着人们对一维材料研究的深入，尤其是认识到一维材料独特的量子效应和小尺寸效应，许多研究者已经把目光聚焦在了银纳米线的合成与表征。
银纳米线指的是一种横向尺寸为纳米尺度的银金属的一维结构。
银材料在众多金属材料中，导电性尤为突出，并且相对于其它贵金属材料，银的成本相对较低。
除了导电性能，银材料具有很好的热稳定性，抗菌性能和催化性能。
而一维纳米线的导电导热性能相对于普通银材料性能更佳。
成为了近期学者研究的热点。
最近，透明导体在生活中越来越普及，因为透明导体是许多电子器件如手机触摸屏，液晶显示器，有机发光二极管和太阳能电池的核心。
传统的透明导体是铟锡氧化物（ITO）,但是由于铟锡氧化物有原料供应不足和陶瓷的易碎缺点[1]，下一代的柔性透明材料被广泛研究，例如：碳纳米管[2]，石墨烯[3]，导电高分子[4]和金属纳米结构材料[5]。
银纳米线的制备及电化学应用研究进展
收稿日期：２０２０－０９－３０；修回日期：２０２０－１０－２９ 基金项目：国家自然科学基金（５１８７４１０１，２１８０２１１３） 作者简介：肖 妮（１９８９—），女，湖南汉寿人，博士研究生，研究方向为银纳米材料的制备及电化学应用；福州市闽侯大学城新区学园路 ２号，福州
大学材料科学与工程学院，３５０１０８；Ｅｍａｉｌ：１８３９６３１０２９７＠１６３．ｃｏｍ 通信作者，Ｅｍａｉｌ：ｚｓｐｃｓｕ＠１６３．ｃｏｍ，１５２８０３８５７６８
图 １ 银纳米线生长机制图解（据文献［１９］修改）
鉴于高长径比 ＡｇＮＷｓ在应用中的优势显著，研 究人员为制备更长或更细的 ＡｇＮＷｓ做了大量的工 作，采用多种方法合成超小直径、超长长度、长径比高 的 ＡｇＮＷｓ。例如：Ｂｒ－具有诱导单晶种子各向异性生 长的 能 力。 ＢｏＬｉ等 ［２０］摆 脱 了 注 射 泵 缓 慢 添 加 试 剂 的路线，将 ＡｇＮＯ３ 与 Ｂｒ－和 Ｃｌ－混合，在惰性气体中 加热，结果证明这种方法在选择性沉淀分离后可以制 备直径小于 ２０ｎｍ的 ＡｇＮＷｓ。ＲｏｂｓｏｎＲｏｓａＤａＳｉｌｖａ 等［２１］在多元醇体系中通 过 一 锅 法 合 成 了 直 径 小 于 ２０ｎｍ、长径比超过 １０００的 ＡｇＮＷｓ。该方法通过注 射泵将 ＡｇＮＯ３溶液缓慢注入反应溶液中，在常压下 反应 ３５ｍｉｎ即可得到形态纯度高达 ８５％的 ＡｇＮＷｓ， 成功的关键在于以 Ｂｒ－抑制横向生长、以高分子量的 ＰＶＰ包覆｛１００｝侧面并减缓还原动力学，从反 应动力 学的角度研究了 ＰＶＰ和 Ｂｒ－对小直径ＡｇＮＷｓ形成的 影响；结果表明高浓度 ＰＶＰ或 Ｂｒ－诱导形成更多各向 同性的粒子。此外，Ｆｅ３＋和 Ｃｌ－也被用于调节 ＡｇＮＷｓ 的尺寸。ＫａｎＺｈａｎ等［２２］通过试验揭示了 Ｆｅ３＋和 Ｃｌ－ 在 ＡｇＮＷｓ生长过程中的独特作用，提出了氧化腐蚀 辅助下的异相成核模型来阐明其生长机理。
三角板纳米银的研究进展
文章编号：2095-6835（2023）03-0005-04三角板纳米银的研究进展耿爽，王倩，张润，孟卫（中国药科大学理学院，江苏南京211198）摘要：银纳米材料的特殊性能可通过其尺寸和形貌的调控来实现。
三角板纳米银由于具有独特的光学性质，因而在表面增强拉曼光谱、医疗诊断、生物传感等领域具有广泛的应用前景。
介绍了三角板纳米银的特殊光学性质局域表面等离子体共振及其应用，并着重阐述了光诱导法、热还原法、超声化学法和生物合成4种经典方法的制备过程和原理。
关键词：三角板纳米银；局域表面等离子体共振；光诱导法；热还原法中图分类号：TQ13文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2023.03.002银纳米粒子在光学、等离子体光子学和生物传感等领域具有普通材料所不具备的特殊的物理和化学性质，这些性质与粒子的大小、形状、组成等密切相关，因而，制备形貌、尺寸可控的银纳米结构对于调控其功能至关重要。
目前已有纳米球、纳米立方体、纳米棒、纳米线、纳米板、纳米八面体、纳米十面体等不同形貌的银纳米粒子相继被制备，其中，三角板纳米银由于其独特的光学性质，在纳米材料科学、多相传感、制药、环境检测等领域有着广阔的应用前景[1]。
1三角板纳米银的应用在光的照射下，金属中的自由电子在交变电场的驱动下与入射光共同振荡，这种集体振荡被称为表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）。
与大块固体金属不同，金属纳米粒子的诱导电荷不能沿金属表面传播，而是被限制集中在粒子的表面，这种现象被称为局域表面等离子体共振（Localized Surface Plasmon Resonance，LSPR）。
三角板纳米银因其结构特殊性，在300～800nm范围内有3个LSPR特征吸收峰，最强的面内偶极吸收峰的位置具有结构依赖性，可随三角板纳米银尺寸、厚度的变化发生位移，因此，可通过特征峰的移动或体系的颜色变化来实现物质的定性和定量分析。
银纳米材料的催化活性研究
银纳米材料的催化活性研究随着科学技术的进步，纳米材料的应用已经渗透到了各个领域。
其中，银纳米材料因其独特的物理和化学性质引起了广泛的关注。
在催化学领域，银纳米材料展示出了卓越的催化活性，成为催化剂研究的热点之一。
一、银纳米材料的制备方法目前，制备银纳米材料的方法多种多样。
常见的方法包括溶胶-凝胶法、化学还原法、物理化学法等。
其中，化学还原法是一种比较常用的方法。
通过选择适当的还原剂和表面活性剂，可以控制银纳米材料的形貌和尺寸。
此外，还可以利用模板法、微乳液法等制备技术制备出具有特殊形貌的银纳米材料。
这些制备方法为银纳米材料的催化性能研究提供了丰富的样品来源。
二、银纳米材料的催化活性银纳米材料作为催化剂，展示出了多种优异的催化活性。
首先，银纳米材料具有较高的催化活性和选择性。
研究表明，纳米尺度下银表面的原子结构发生了改变，使其表现出比体相银更高的表面能，从而提高了催化反应的速率。
另外，银纳米材料还表现出了良好的催化稳定性和可再生性。
由于纳米尺度下的银材料具有较大的比表面积和较短的传质路径，可使催化剂与反应物接触更充分，从而提高反应效率。
与此同时，银纳米材料具有较强的抗中毒性能，可有效延长催化剂的使用寿命。
三、银纳米材料的催化应用在催化应用方面，银纳米材料具有广泛的应用前景。
首先，银纳米材料在有机化学合成中展现出了良好的催化效果。
通过选择不同形貌和尺寸的银纳米材料，可以实现对有机底物的高选择性催化转化，为有机合成提供了新的工具。
此外，银纳米材料还可应用于环境污染物的降解。
研究发现，银纳米材料对有机物和重金属离子具有很高的吸附和催化降解能力，可用于废水处理、大气污染物的催化脱附等环境领域。
在能源领域，银纳米材料也被广泛应用于燃料电池、太阳能电池等能源转换器件中。
由于银纳米材料具有较高的催化活性和电导性能，可作为电催化剂或光催化剂，提高能源转换效率。
四、银纳米材料的发展趋势银纳米材料的研究还有一些潜在的挑战和发展方向。
《2024年生物复合银纳米材料的绿色合成及其抗菌性能研究》范文
《生物复合银纳米材料的绿色合成及其抗菌性能研究》篇一一、引言随着纳米科技的飞速发展，银纳米材料因其独特的物理化学性质和良好的生物相容性，在医疗、环保、食品包装等领域得到了广泛应用。
然而，传统的银纳米材料合成方法往往伴随着高能耗、高污染等问题。
因此，开发一种绿色、高效的生物复合银纳米材料合成方法，并研究其抗菌性能，对于推动纳米科技可持续发展具有重要意义。
二、生物复合银纳米材料的绿色合成1. 材料与方法（1）材料准备本研究所用原料主要包括生物质（如植物提取物、微生物等）和银盐（如硝酸银）。
这些原料具有来源广泛、环保无毒的特点。
（2）绿色合成方法采用生物还原法，利用生物质中的还原性物质与银离子发生还原反应，从而合成生物复合银纳米材料。
该方法操作简单，反应条件温和，且无需使用有毒有害的化学试剂。
2. 实验过程详细描述实验步骤，包括生物质的提取、银盐的配置、还原反应的过程及条件等。
同时，通过透射电子显微镜（TEM）、X 射线衍射（XRD）等手段对合成的银纳米材料进行表征。
三、生物复合银纳米材料的抗菌性能研究1. 抗菌实验方法采用常见的微生物（如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等）进行抗菌实验。
通过对比实验组和对照组的菌落生长情况，评估银纳米材料的抗菌效果。
2. 抗菌结果与分析实验结果显示，生物复合银纳米材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等常见菌种具有显著的抑制作用。
通过扫描电子显微镜（SEM）观察发现，银纳米材料能够破坏菌体的细胞壁，进而达到抗菌目的。
此外，银纳米材料还具有较低的微生物耐药性，有望成为新一代的抗菌材料。
四、讨论1. 绿色合成方法的优势相比传统合成方法，绿色合成方法具有以下优势：一是反应条件温和，有利于保护环境；二是利用生物质作为还原剂，来源广泛且环保无毒；三是合成过程简单，易于操作。
2. 抗菌性能的应用前景生物复合银纳米材料具有良好的抗菌性能和较低的微生物耐药性，在医疗、环保、食品包装等领域具有广阔的应用前景。
银纳米线的制备和应用研究
银纳米线的制备和应用研究银纳米线是一种高效的导电材料，已经得到了广泛的应用和研究。
本文将介绍银纳米线的制备方法和应用研究，并探讨其未来发展方向。
一、银纳米线的制备方法1. 溶液法溶液法是一种常见的制备银纳米线的方法。
该方法主要包括两个步骤：先制备出含有银离子的溶液，然后在溶液中添加适当的还原剂，如氢气或维生素C，使银离子还原成银微粒，再在微粒表面形成银纳米线。
2. 气相法气相法是另一种制备银纳米线的方法。
该方法主要借助于物理气相沉积技术，将金属银蒸发到高温下的气态条件下，经过淀积和延展作用，得到产品。
3. 电化学法电化学法是在电解质溶液中将金属银氧化成离子，并在电位调节的作用下，使其还原成银微粒，形成银纳米线。
以上方法各有特点，银纳米线的制备过程也会不同。
二、银纳米线的应用研究1. 透明电极透明电极是一种重要的电子器件，适用于触摸屏、太阳能电池和发光二极管等领域。
银纳米线因其高导电性、透明性和柔性，成为透明电极材料的首选。
2. 柔性电子器件随着电子器件的发展，柔性电子器件成为越来越受关注的领域。
银纳米线因其柔性优良，成为制备柔性电子器件的重要材料。
例如，可以用银纳米线作为导电垫层，制备出柔性的显示器、传感器和照明设备等。
3. 可穿戴设备可穿戴设备已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分，但是传统电子器件的刚性限制了设备的发展。
银纳米线材料的柔性和透明性，使得可穿戴设备具有了更多的发展空间。
例如，可以用银纳米线制备出具有温度感应功能的可穿戴衣物，以及弹性好、舒适度高的运动手环、智能手表等。
三、银纳米线的未来发展随着人们对可穿戴设备、智能家居等生活科技产品的需求越来越多，银纳米线等类似的高性能材料将会得到更多的应用。
此外，科学家也在不断探索使用银纳米线和其他材料制备新型电子器件的方法。
例如，可以将银纳米线与石墨烯相结合，用于传感器、透明发光二极管等领域。
总之，银纳米线是一种具有广阔应用前景的高性能材料，其制备方法和应用领域也在不断发展和拓展。
纳米银的合成及其抗菌应用研究进展
纳米银的合成及其抗菌应用研究进展叶伟杰;陈楷航;蔡少龄;陈利科;钟同苏;王小英【摘要】病原微生物严重威胁着人类的健康安全,纳米银作为一种新型抗菌材料,其制备与应用已成为纳米材料领域的研究热点.本文综述了纳米银的主要合成方法,包括多糖法、Tollens试剂法、辐射法、生物法和多金属氧酸盐法等,具有原料广泛、反应温和、成本低廉和环境友好等优点.基于纳米银的优异抗菌性能,总结了纳米银的抗菌机理及其抗菌应用,并展望了纳米银在抗菌涂料、抗菌包装等领域的发展前景.%Pathogenic microorganism is a serious threat to human health.As a novel kind of antibacterial materials, silver nanoparticles involving their preparation approaches and applications are of great research interest in the field of nanomaterials.This review summarized a summary of synthesis methods of silver nanoparticles, including polysaccharide, Tollens, irradiation, biological and polyoxometalates, which enjoy numerous advantages such as wide range of raw materials, gentle reaction condition, low-cost and environmental-friendly and etc..Furthermore, based on the antibacterial property of silver nanoparticles, the antibacterial mechanism and applications were described.The development of silver nanoparticles in antibacterial application was also prospected, such as antibacterial coating and antibacterial packaging.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2017(045)009【总页数】9页(P22-30)【关键词】纳米银;合成;抗菌机理;抗菌应用【作者】叶伟杰;陈楷航;蔡少龄;陈利科;钟同苏;王小英【作者单位】华南理工大学轻工科学与工程学院制浆造纸国家重点实验室,广州510640;华南理工大学轻工科学与工程学院制浆造纸国家重点实验室,广州510640;华南理工大学轻工科学与工程学院制浆造纸国家重点实验室,广州510640;深圳市美盈森环保科技股份有限公司,广东深圳 518107;深圳市美盈森环保科技股份有限公司,广东深圳 518107;深圳市美盈森环保科技股份有限公司,广东深圳 518107;华南理工大学轻工科学与工程学院制浆造纸国家重点实验室,广州510640【正文语种】中文【中图分类】TB331近年来，环境微生物灾害事件频繁发生，造成了巨大的经济损失和社会危害。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
银纳米材料的合成及其表面增强拉曼光谱研究
银纳米材料的合成及其表面增强拉曼光谱研究近年来，银纳米材料作为一种新型的纳米材料，在生物医学、传感器等领域得到了广泛的应用。
在这些应用中，银纳米材料的表面增强拉曼光谱成为了研究的重点。
本文将介绍银纳米材料的合成及其表面增强拉曼光谱研究。
一、银纳米材料的合成方法银纳米材料的合成方法多种多样，其中比较常见的方法有光化学还原法、化学方法、电化学合成法等。
下面分别介绍这几种方法。
1. 光化学还原法光化学还原法是利用光化学反应来还原银离子生成纳米银颗粒。
该方法通常需要使用外部光源，如紫外线或可见光，以激发还原剂的电子。
常用的还原剂有氢气、乙二醇、琼脂等。
该方法操作简单，可以获得分散性好、粒径均一的银纳米颗粒。
2. 化学方法化学方法是应用化学反应原理来制备纳米银颗粒。
该方法通常使用还原剂和保护剂，其中还原剂可以为硼氢化钠、氢氧化钠等，而保护剂则可以为聚乙烯醇、纳米硅胶等。
该方法可控性好，可以通过调整反应条件来控制银纳米颗粒的形状和尺寸。
3. 电化学合成法电化学合成法是利用电极还原银离子生成银纳米颗粒。
该方法需要使用电极，常见的电极有玻碳电极、金属电极等。
在电解质溶液中，施加一定的电压和电流，通过电化学反应或电解作用来合成银纳米颗粒。
该方法可以获得一定粒径分布的银纳米颗粒，且具有较好的重复性。
二、表面增强拉曼光谱表面增强拉曼光谱（Surface-enhanced Raman spectroscopy，SERS）是指在表面增强效应作用下，使弱信号的拉曼散射特征峰增强的技术。
该技术可以由于在特定的条件下表面增强效应的作用，将微量分子的拉曼信号增强至100~1014倍。
SERS 技术可以用于物质的定性、定量、表面及界面分析等领域。
下面介绍SERS技术在银纳米材料上的应用。
1. 银纳米颗粒表面增强拉曼光谱银纳米颗粒具有良好的表面增强效应，这是因为在银纳米颗粒表面存在较多的电场增强点，使得局部电场强度增强了数千倍。
该效应可以使拉曼信号增强至极大值。
微纳米流体流动中的各向异性行为研究
微纳米流体流动中的各向异性行为研究引言微纳米流体是指在微观和纳米尺度下流动的流体，其特性与宏观尺度下的流体行为有很大的差异。
近年来，随着纳米科技的发展和应用的广泛，对微纳米流体流动行为的研究越来越受到关注。
其中，微纳米流体流动中的各向异性行为是一个重要而复杂的问题。
在微观和纳米尺度下，流体分子运动的非均匀性使得流动行为出现各向异性。
本文将就微纳米流体流动中的各向异性行为进行研究，包括各向异性的产生机制、各向异性对流体流动性质的影响以及各向异性在微纳米流体领域中的应用。
各向异性的产生机制分子间相互作用微纳米尺度下，流体与固体界面、流体与流体之间的分子间相互作用对于各向异性的产生起着关键作用。
当流体分子与固体界面或其他流体分子相互作用时，分子间的相互作用能会导致流体分子在不同方向上的运动速度不一致，从而产生各向异性。
界面形态与结构微纳米流体流动中的各向异性行为还与界面形态和结构有关。
例如，当流体流动在微细通道中时，通道壁面的形状和结构会对流体流动产生约束和影响，从而引起各向异性。
外界作用力外界作用力也是产生微纳米流体流动中各向异性行为的重要因素之一。
例如，当流体经过微细通道时，外界施加的电场或磁场会对流体分子运动方向和速度产生有力的约束，进而引起各向异性。
各向异性对流体流动性质的影响微纳米流体流动中的各向异性行为对流体流动性质具有重要影响，主要体现在以下几个方面：流速分布不均匀由于各向异性的存在，微纳米流体流动中的流速分布往往不均匀。
在某些方向上，流体的流速较大，在其他方向上流速较小。
这种不均匀的流速分布会对流体输运和混合等过程产生影响。
流体扩散差异各向异性行为导致微纳米流体中的扩散系数在不同方向上有差异。
在某些方向上，流体的扩散能力较强，而在其他方向上较弱。
这将导致物质在流体中的输运表现出非均匀性。
流体输运的选择性各向异性行为还会影响微纳米流体中物质的输运选择性。
由于各向异性的存在，某些物质在微纳米流体中的输运速率较高，而对其他物质来说速率较低。
纳米银的研究进展
近年来研究表明，越来越多的微生物可用于合成纳米 银，生物合成机理具有物种特异性，细菌和真菌互相 交叉的地方是硝酸盐还原酶、醌或萘醌等电子穿梭体、 蛋白质。总之，合成机理的研究还处于探索阶段，要 完全阐明微生物合成纳米银的机制还需更深入的研究。
4.纳米银可控生成
在低温、酸性条件下，反应体系中形成数目少、大的纳米银内核。 在高温、碱性条件下，反应体系形成数目多、小的纳米银内核。
弱酸纳米银与含弱碱磷、硫的DNA反映阻止DNA复制 导致菌体死亡
纳米颗粒能去Tyr磷酸化（只于G-中发现）从而抑制信 号的转导导致细菌生长停止。
(1)形貌 (2)粒径 (3)制备方法 (4)银粒子浓度
2.影响纳米银粒子抑菌能力的因素
作为抗菌剂，纳米银具有广谱抗菌、强效抗 菌、抗菌持久、安全无毒、无耐药性、无交 叉药物干扰等特点，在无机抗菌剂中占主导 地位。
纳米银是指粒径为1-100 nm的金属银单质，因
其表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量 子隧道效应，在光、电、热和磁等方面表现出特 殊优异性质。
可作催化剂 ，纳米银是乙烯环氧化生产环氧乙烷 EO的唯一有效催化剂，EO在乙烯系产品中仅次于 乙烯位于第二，全球生产能力超过1000万吨。光 传感器 ， 用于检测人体内畸形和疾病。生物显色 及抗菌剂和治疗剂。
Sintubin等提出了乳酸菌合成纳米银的合成机理 ：当pH升高时，质子 和金属离子之间对带负电荷结合位点的竞争加强，高pH催化单糖如葡 萄糖的环打开，形成开环的醛类，醛类释放还原力；当金属离子存在 时，醛类物质氧化成相应的羧酸，同时金属离子将被还原。lAn等曾发 现当银离子吸附在乳酸菌Lactobacillus A09表面后，溶液pH降低 ， 这可能表明质子和金属离子之间存在竞争。
纳米银的制备及其药效学研究的开题报告
纳米银的制备及其药效学研究的开题报告一、研究背景随着现代化的进步，人们对生活质量的要求越来越高，因此对医疗卫生的需求也日益增长。
同时，随着生物技术的飞速发展，纳米材料应用于生物医学领域引起了人们的极大兴趣。
纳米材料具备很多优异的物理和化学特性，如比表面积大、可调控性等优点，且在生物体内具有较好的生物相容性，因此被广泛应用于生物医学领域。
其中，纳米银因其特殊的物理和化学性质，在生物医学领域具有广泛的应用前景。
纳米银的制备方法有很多种，如溶胶凝胶法、共沉淀法、光化学还原法、微乳液法等，但目前最常用的还是溶胶凝胶法。
纳米银的生物活性主要集中在其表面，与其形状、大小、表面有关，纳米银可对生物体内的细胞膜、遗传物质和其他生化分子进行物理交互作用，因此被认为是一种较为优秀的抗菌剂。
近年来，随着纳米银在医药领域的应用不断深入，其药效学研究也逐渐深入。
研究发现，纳米银可以有效地抑制常见病原菌和抗药性菌的生长繁殖，同时也具有一定的免疫调节作用，具有很大的应用前景。
因此，本研究旨在系统地探究纳米银的制备方法及其在药效学研究方面的应用。
二、研究目的1. 系统地了解纳米银的基本特性、制备方法及其药效学研究的现状。
2. 探究纳米银的药理学机制，分析其在医药领域的应用前景。
3. 通过实验验证纳米银的生物活性，寻找其在药物开发中的应用价值。
三、研究内容1. 纳米银的制备方法和表征方法(1) 溶胶凝胶法的制备过程和操作方法。
(2) 利用扫描电镜、透射电镜、X射线衍射等方法对制备的纳米银进行表征。
2. 纳米银的药理学特性研究(1) 通过体外抑菌实验和细胞毒性实验验证纳米银的生物活性。
(2) 探究纳米银在治疗疾病中的作用机制，重点研究其抗菌、抑炎、免疫调节等方面的药理学特性。
3. 纳米银的应用前景(1) 从生物医学、食品安全、环保等角度探究纳米银的应用前景，并归纳总结其应用领域和前景。
(2) 结合现有文献，分析纳米银在医药领域的发展趋势和未来研究方向。
银纳米线的制备及其应用研究
银纳米线的制备及其应用研究近年来，随着纳米技术的快速发展以及对于高效催化材料的需求不断增加，银纳米线已成为一种备受瞩目的新型材料。
银纳米线具有高比表面积、优异的导电性能和良好的化学稳定性等特点，广泛应用于透明电极、柔性电子、光伏发电、催化剂等领域。
因此，银纳米线的制备及其应用研究具有极高的研究价值和应用前景。
本文将对银纳米线的制备方法、性质及应用进行探讨。
一、银纳米线的制备方法银纳米线的制备方法包括溶液法、气相沉积法、物理冶金法等多种技术。
其中，溶液法制备银纳米线的方法相对简单，可通过模板法、电化学法、水热法等途径实现。
以下将分别进行介绍。
1. 模板法模板法以一定形状的模板为媒介，通过溶液法将银盐还原为银纳米线。
模板法的优点在于可以调控银纳米线的直径和长度等物理性能，同时还能保持一定的结构稳定性。
2. 电化学法电化学法以电极为媒介，在电解溶液中通过电位差和电流密度将银盐还原为银纳米线。
电化学法可以快速制备高质量的银纳米线，且成本较低。
3. 水热法水热法以水为溶剂，在高温高压条件下，通过均相或溶胶-凝胶-乳焙三种结构，将银盐还原为银纳米线。
水热法可以制备出较纯净的银纳米线，并能控制其上下均匀性。
虽然上述三种方法具有各自的优缺点，但通过优化方法和工艺，都可获得高质量的银纳米线。
二、银纳米线的性质1. 优异的电导性能银纳米线具有高导电性能，与传统的导电材料相比，其导电性能更高、更稳定。
同时，银纳米线的高导电性能使得其在柔性电子、传感器等领域具有广阔的应用前景。
2. 高比表面积银纳米线相对于其他纳米材料拥有更高的比表面积，这意味着银纳米线能够更好地接触反应物，提高反应效率。
同时，银纳米线的高比表面积还能提高光吸收率和电化学反应效率。
3. 优异的催化性能银纳米线具有极好的催化性能，是一种重要的催化剂。
其高比表面积和优良的导电性能使得银纳米线催化剂在催化剂稳定性、选择性和活性方面具有良好的性能。
三、银纳米线的应用研究银纳米线在透明电极、柔性电子、光伏发电、催化剂等领域具有广泛的应用前景。
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
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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光化学法合成银纳米线及其形成机理的研究_邹凯
2004年第62卷第18期,1771~1774化学学报ACTA CHI M ICA SINICAVol.62,2004No.18,1771~1774光化学法合成银纳米线及其形成机理的研究邹 凯a,b 张晓宏X ,a 吴世康X ,a 段晓峰b(a 中国科学院理化技术研究所 北京100101)(b 中国科学院物理研究所 北京电子显微镜实验室 北京100080)摘要 结合晶种法和光化学还原法,在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的诱导下成功地制备出直径为50~120n m,长度约为50L m 的银纳米线以及银的树枝状纳米结构.实验表明各种反应条件如聚乙烯吡咯烷酮和硝酸银的摩尔比、晶种的加入量及反应时间等对纳米产物的形貌有影响.根据实验结果提出了一种新的银纳米线的形成机理.关键词 银纳米线,银的树状纳米结构,UV 幅照,晶种法,PVPSynthesis of Silver Nanowires by the Photochemical Methodand Their Formation MechanismZOU,Kaia,bZHANG,Xiao -HongX ,aW U,Sh-i KangX ,aDUAN,Xiao -Fengb(a T echnical I nstitute o f Ph ysics an d Chemistry ,Chinese Academy o f Sciences ,Bei j ing 100101)(b Bei j ing Laboratory of Electron Microscopy ,Institute o f Physics ,Chinese Academy o f Sciences ,Bei j ing 100080)Abstract Using seed -mediated and photochemical reduction approach in the presence of poly (vinyl pyrrolidone)(PVP),Ag nano wires with dia meters of 50~120nm and lengths up to ~50L m and elegant silver dendrites wereprepared at room te mperature.It was found that experimental c onditions including the molar ratio of P VP to AgNO 3,the volume of silver seeds,and the reaction time all play influential roles in the formation of silver nanostructures.The mechanisms of formation of those silver nanostruc tures were discussed preliminarily.Keywords silver nanowire,silver nanodendrite,UV irradiation,seed -mediated,PVP金属纳米线因其在电子、光学器件和传感器上的潜在应用而成为近几年来纳米材料研究的热点课题.其中对金属银纳米线的研究更引起人们广泛的关注.目前合成金属纳米线最主要的方法是模板法.已经用于合成金属银纳米线的模板包括:多孔氧化铝板(AAO)和聚碳酸酯膜(PC)[1],多孔氧化硅[2]以及碳纳米管[3]等.模板法能够很好调控最终产物的形貌,并很容易得到取向一致的纳米材料阵列,但其后处理比较烦琐.因此人们还不断探索其它不用物理模板的方法来合成金属纳米线.Xia 等[4]曾报道了在聚乙烯吡咯烷酮(P VP)存在下,用乙二醇还原硝酸银的方法可大量合成直径可控的银纳米线.Murphy 等[5]也用晶种法在室温下成功制备金属纳米线,他们通过改变晶种银粒子和金属前驱体的比例,可以方便地控制银纳米线的直径和长-宽比.本文结合晶种法,在有聚乙烯吡咯烷酮(P VP)存在的情况下,用紫外光还原硝酸银,制备金属银纳米线和银的树状纳米结构,得到了很好的结果,并根据对不同反应时间产物透射电子显微镜的观察,提出了一种新的银纳米线形成机制.1 实验部分1.1 仪器和试剂工作中所用的电镜为Phillips C M12透射电子显微镜,以及附有GATAN 图像过滤系统的Phillips FEG -CM200透射电子显微镜等.聚乙烯吡咯烷酮(PVP)(M w =58000)为Aldric h 公司产品;Ag NO 3,三水合柠檬酸钠和NaBH 4均为分析纯试剂(韦斯化学试剂公司).使用前未作进一步纯化处理.X E -mail:shi kangwu@;zhangxh8@Received December 24,2003;revised March 16,2004;accepted May 21,2004.国家973(No.2001CB610502)和中国科学院资助项目.1.2 银纳米线的制备用作晶种的银纳米颗粒的合成:将10mL 的015mmol/L AgNO 3水溶液加到10mL 的015mmol/L 柠檬酸钠水溶液中,剧烈搅拌,快速加入016mL 的10mmol/L NaB H 4溶液,30s 后停止搅拌.所得样品用透射电镜观察,表明合成的银纳米颗粒直径为(4?2)nm.银纳米线的制备:取011mL 上述银纳米颗粒(晶种)悬浮液加入到3mL 的1mmol/L 硝酸银和2mmol/L 聚乙烯吡咯烷酮(M w =58000)(PVP 浓度按单体分子量计算)水溶液中,然后置于15W 低压汞灯(K =25317nm)下照射48h.将所得产物置于转速为6000r/min 离心机内离心分离20min,弃去上层溶液后,将沉淀分散在丙酮中.2 结果与讨论2.1 反应条件对产物形貌的影响对体系在具不同聚乙烯吡咯烷酮和硝酸银的摩尔比下进行对照试验,发现反应物的摩尔比对产物的形貌和直径有很大的影响.随着聚乙烯吡咯烷酮和硝酸银二者摩尔比(PVP/AgNO 3)的增大,所得银纳米线的直径和长度不断减小,当摩尔比继续增大到PVP/Ag NO 3m 10时,所得产物为直径约60nm 的银纳米颗粒,而很少观察到有银纳米线的存在.相反,当减小聚乙烯吡咯烷酮和硝酸银的摩尔比时,产物中的银纳米线直径和长度都有所增大.当摩尔比减小到PVP/AgNO 3n 018时,最终得到的产物为大量的无规团聚物.图1(A)为硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮的浓度分别为1mmol/L 和2mmol/L 时紫外光照射48h 后产物的透射电镜图.从图中可以看出,所制得的银纳米线直径为80~100nm,长度约为35L m.图1(B)是银纳米线的高分辨透射电镜照片(HRTEM),箭头所示方向为银(111)晶面方向,其面间距为01235nm,与银(111)理论面间距相符(01234nm).产物的EDS 谱图[图1(C)]也证明银纳米线不含其它杂质(图中铜的峰来自承载样品的铜网).实验发现,所加晶种对最终产物的形貌也有较大影响.我们在其它实验条件不变的情况下改变加入晶种的数量作对比实验,结果表明:减少晶种用量使所得银纳米线更粗更长,而增加晶种含量则容易得到较细、较短的银纳米线.其原因可能是增加晶种用量使溶液中有更多的成核位点,在银离子前驱体浓度确定的条件下,溶液中就会有更多的银纳米线形成,但其直径和长度就会相应减小.晶种在反应中的作用是非常重要的,实验发现,在没有加入晶种的情况下最终产物中几乎没有银纳米线生成,这与文献报道的结果相一致[6].当体系中的晶种用量进一步增大至015mL,可以得到一种具有树状结构的银纳米材料,如图1(D)所示.类似的树状纳米结构在Zhou [7]的工作中也曾有报道.图1 (A)3mL 浓度为1mmol/L AgNO 3和2mmol/L 聚乙烯吡咯烷酮(M w =58000)溶液加入011mL 晶种后紫外光照射48h 所得银纳米线的透射电子显微镜照片;(B)银纳米线的高分辨透射电子显微镜照片;(C)银纳米线的EDS 能谱图;(D)晶种量为015mL 时得到的银的树枝状纳米结构Figure 1 (A)TEM image of silver nanowires obtained by UV irradiation in 3m L of aqueous solu tion of 1mmol/L AgNO 3,2mmol/L poly(vinyl pyrrolidone)(M w =58000)and 011mL of silver seeds for 48h;(B)HREM image of as -prepared silver nanowire;(C)EDS of the produced silver nanowires;(D)TE M i mage of silver nanostructures obtained when 015mL of silver seeds were added1772化学学报Vol.62,20042.2 反应时间对产物形貌的影响反应时间同样对纳米产物的形貌有所影响.延长反应时间至72h,得到的产物中只有少量无规则的银纳米线和大量聚集的银纳米颗粒.这可能是由于反应时间过长,致使纳米线转化为在热力学上更稳定的纳米颗粒[8]所致.毫无疑问,聚乙烯吡咯烷酮在实验中起着相当重要的作用.聚乙烯吡咯烷酮作为一种水溶性的高分子广泛的应用于合成银纳米颗粒[6]和银纳米线[4]的实验中,一般认为它主要作为保护剂以避免纳米颗粒在溶液中发生聚集,而在银纳米线的生长过程中主要是吸附在银颗粒的某些晶面上,以抑制晶体的生长,从而导致颗粒的各向异性生长,并最后得到银纳米线.但本工作的实验结果表明:聚乙烯吡咯烷酮在纳米线的生长过程中,可能起到一种模板的作用.通过对不同反应阶段产物的透射电子显微镜观察,我们发现在反应进行10h 后,体系中存在着银纳米颗粒和具有纳米尺度的高分子线状聚集体,如图2(A)所示,从图中可以清楚地看到纳米颗粒被吸附在线状的高分子聚集体上,这是因为聚乙烯吡咯烷酮分子中的酰胺结构)NH )C O 可以通过与Ag 原子间的配位作用而相互靠拢,于是银的纳米颗粒(包括晶种)就会被吸在线状高聚物聚集体的表面,并随纳米晶体的逐步增长而导致银纳米线的生成.这一看法可从反应进行30h 后的产物中观察到/间断0银纳米线的增长而予以一定程度的证实,如图2(B)所示.仔细观察图中的纳米线,发现它是由几段银纳米棒所组成,而且能够看到纳米线的边缘处包有一层高聚物.将银纳米棒间的不连续部分[图2(B)中箭头所示]放大后[图2(C)所示]发现间断处是由很多的银纳米颗粒组成,这些银纳米颗粒在高分子聚集体内部聚集,并起着一种/黏合剂0的作用将两边的银纳米棒连接起来形成银纳米线.所以根据上述实验观察,我们认为聚乙烯吡咯烷酮在本实验中主要起着一种一维纳米模板的作用,它为反应初期生成的银纳米颗粒提供了一个形成一维纳米结构的聚集环境,银纳米颗粒可在里面运动、碰撞、聚集最终形成银的一维纳米线.至于银的树状纳米结构可能是由于银纳米颗粒太多而不能全部吸着在聚乙烯吡咯烷酮线状模板上,随着反应的进行最终生长成分支.图2(D)是反应48h 后产物的明场透射电子显微镜像,可以很清楚地看到银纳米线的周围包覆有一层高聚物.图2(E),图2(F)是未经离心的银纳米线及其N 元素的元素分布图,图2(F)表明产物中N 元素分布很均匀,这说明聚乙烯吡咯烷酮在银纳米线表面是相对均匀分布的,也证明聚乙烯吡咯烷酮并非如文献所述只是选择性的吸附在某些晶面上的结果.3 结论通过光化学还原的方法在聚乙烯吡咯烷酮存在的情况下成功地合成了银纳米线和银的树状纳米结构.我们认为聚乙烯吡咯烷酮在形成银纳米线的过程中主要是用作为一维线状模板,以促进银纳米颗粒在一维方向的聚集,而并不仅是通过选择性的在某些晶面上的吸附和阻抑来达到控制结晶生长的方向.图2 (A)反应10h 所得产物的明场透射电镜照片;(B)反应30h 后所得产物的透射电镜照片;(C)图2(B)中箭头所示处的放大图片;(D)反应48h 后产物的明场透射电镜照片;(E)银纳米线的电镜图片及(F)相应的N 元素分布图Figure 2 (A)Brigh-t field TE M image of the product ob tained after 10h;(B)TE M image of the product obtained after 30h;(C)Enlarged picture of arrow position in Fi gure 2(B);(D)Brigh-t field TE M image of product obtained after 48h;(E)TEM image of silver nanowi re and (F)the corresponding N elemen t map1773No.18邹 凯等:光化学法合成银纳米线及其形成机理的研究本文为/庆贺蔡启瑞教授九十华诞暨执教五十八年0征文References1(a)Sauer,G.;Breh m,G.;Schneider,S.;Nielsch,K.;Wehrspohn,R. B.;Choi,J.;Hofmeister,H.;GÊsele,U.J.Appl.Phys.2002,91,324.(b)Barbic,M.;Mock,J.J.;Smith, D.R.;Schultz,S.J.Appl.Phys.2002,91,9341.2Huang,M.H.;Choudrey, A.;Yang,mun.2000,1063.3Sloan,J.;Wright, D.M.;Woo,H.-G.;Bailey,S.;Brown,G.;York, A.P. E.;Coleman,K.S.;Hutchison,J.L.;Green,mun.1999,699.4(a)Sun,Y.;Gates, B.;Mayers, B.;Xia,Y.Nano Lett.2002,2,165.(b)Sun,Y.;Xia,Y.Adv.Mate r.2002,14,833.(c)Sun,Y.;Yin,Y.;Mayers, B.T.;Herricks,T.;Xia,Y.Chem.Mater.2002,14,4736.5Jana,N.R.;Gearheart,L.;Murphy, mun.2001,617.6Huang,H.H.;N i,X.P.;Loy,G.L.;Chew, C.H.;Tan, K.L.;Loh, F. C.;Deng,J. F.;Xu,ngmuir1996, 12,909.7Zhou,Y.;Yu,S.H.;Wang, C.Y.;Li,X.G.;Zhu,Y.R.;Chen,Z.Y.Adv.Mater.1999,11,850.8(a)Kim, F.;Song,J.H.;Yang,P.J.Am.Chem.Soc.2002,124,14316.(b)Kamat,P.V.J.Phys.Chem.B2002,106,7729.(A0312241SONG,J.P.;DONG,H.Z.)1774化学学报Vol.62,2004。
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。
纳米银的制备及其应用研究进展
二氧化钛 中显著增强其拉曼散射和光催化作用 。
激光烧蚀法是采用高能脉 冲激光束瞬间将银 靶材加热 到气化 温度 以上 ， 使银 靶材表面迅 速升
温、 融化、 蒸发 ， 然后冷却结 晶得到纳米银颗粒。该
制备方法得到的产物纯净 ， 无化学污染且生产周期
空冷凝法、 高压磁控溅射法、 激光烧蚀法等。
真空 冷凝法 是 指在惰 性气 体或 真空 中 ， 通过 加
短。Ｂ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ｕ ｉ ｚ ａ 、 Ｏ ｓ ｃ ａ ｒ 等 ’ 。 采用激 光烧 蚀技术 ，
烧蚀银靶材 ， 成功制得粒径小于 ５ ０ ｎ ｍ， 均匀分布的
热、 激光 、 蒸发 、 电弧高频感应等方法产生高温 ， 从
体 电离 ， 轰击 靶 材 表 面 ， 从 而激 发 银 靶 材 释 放 出 纳
于其成本低产量高 ， 在工业生产 中通常采用该方法
制备 纳米银 ； 生 物方法 较 物理方 法 和化学 方 法 而言 更加 绿 色环保 、 成本低廉 ， 因此 近 年来 引 起 越 来 越
多研 究学 者 的关 注。
Ｄ ｍ ｉ ｔ ｒ ｙ等 将 银 材 料 蒸 发 量 从 ５ ． １ ｍｇ增 加 到 ４ ７ ． ５ ｍｇ ， 结果 显示 粒 子 的表 面密 度 大 幅减 少 ， 而粒
径 大致从 ７ ｎ ｍ增加 到 ６ ０ ｎ ｍ。
１ 纳米银 的制备方法
纳 米银 的制 备方法 多种 多样 ， 大致 可 以分 为 物
分散 较均 匀 的球 形 或 近球 形 纳 米 银 颗 粒 。 由 于颗
纳米银的制备方法 ， 包括物理方法、 化学方法和生
物 方法 等 ， 以及 纳 米银在 电学 领域 、 光 学领 域 、 催化 剂 领域 、 医学 领 域 、 纺织 品领 域 的应用研 究 进展 。
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。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。