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一维Au-Ag纳米复合材料具有优异的光学性能,其局域等离子共振(LSPR)使其在传感、成像、癌症治疗和生物标签等众多研究领域有着广泛的应用。通过改变一维Au-Ag纳米材料的结构、组分和长径比来调节其LSPR频率从而拓展其应用领域具有非常重要的意义。本论文以金纳米棒为晶种合成了不同形貌和结构的一维Au-Ag纳米复合材料,详细阐述了其形成机理,且具体分析了其LSPR性质,主要的研究内容及所得结论如下: (1)室温条件下,通过在预先形成的金纳米棒(AuNR)品种水溶液中快速还原银前躯体的方法合成了一维Au-Ag纳米复合结构。以AgCl溶胶为银前躯体,通过改变AgCl/AuNR(以金原子计算)的摩尔比,在NaCl和PVP分别作添加剂和表面活性剂的条件下,得到了三种一维Ag-Au固溶体纳米合金。当AgCl加入量为5×10-7 mol时,即AgCl/AuNR为5∶3.89时,得到了高产量,单分散性的AgAu合金纳米线;而较低的AgCl浓度,即AgCl/AuNR为2.5∶3.89时,得到组分为Ag33Au67的合金纳米棒;当AgCl/AuNR的比例达到30∶3.89时,由于还原银量的急剧增加,产物转变为蠕虫状的Ag60Au40纳米结构。产物的组分通过能量色散X射线光谱(EDX)表征和元素分布图进行确认。基于AgAu合金纳米线和Ag33Au67合金纳米棒的高分辨透射电子显微镜(HRTEM)表征,AgAu合金纳米线拥有热力学上稳定的无序多重孪晶结构而Ag33Au67合金纳米棒则保持单晶特性。 (2)这种一维Au-Ag固溶体纳米合金的形成是由银原子和金纳米棒晶种常温下自发合金化过程实现的,为了进一步理解这个合金化过程,基于产物的HRTEM和一系列对比实验,详细探究了这种金纳米棒晶种法生长一维Ag-Au纳米合金的机理,可以认为其机理如下:还原反应所产生的银原子和金纳米棒上金原子之间的相互扩散是由金纳米棒末端的氧化刻蚀所引发且由银沉积界面的空穴(缺陷)所推进。可能由于银沉积到金棒末端时多重孪晶结构的连续生成,内部应变进一步推进了这种相互扩散,最终导致了晶格重建从几个原子层延伸到整个金纳米棒。最后,一维Ag-Au合金单元之间的接合导致了AgAu合金纳米线的形成。此外,在研究机理的对比实验中通过改变银前躯体为AgNO3和不加表面活性剂PVP两种情况下,分别得到了高产量、单分散性的Au@Ag核壳纳米棒和哑铃状Au@Ag核壳纳米棒。 (3)上述合成的一维Ag-Au纳米复合结构能形成稳定的胶体分散液,且在整体的消光光谱上具有独特的局域表面等离子共振(LSPR)峰,其LSPR波长和强度与其组分和形貌密切相关。