论文部分内容阅读
近年来关于金属纳米材料的合成有了很多的探索,这是因为纳米材料有着它们的宏观体相材料所没有的特殊性质。研究已经证明通过调控金属纳米材料的尺寸,形貌,成分组成,结晶以及组装情况,它们的物理化学性质和光电子学性质就可以得到相应的改变。在这些金属纳米材料中,银纳米材料尤其吸引着人们的研究兴趣。银纳米材料有着丰富的光学性质,因为它的表面等离激元共振峰在可见光波段,而对于峰位的调控则可以依赖于开头提到的各种参数的调控。目前,许多形貌的银纳米材料已经通过各种各样的方法成功合成得到,例如银纳米球,纳米立方体,纳米棒,纳米米,纳米线,纳米圆盘,纳米三角片,纳米环,纳米棱锥等等。
在所有合成的形貌中,纳米材料的分支结构一直吸引着人们的注意,主要是因为分支结构具有较高的表面积体积比以及它奇特的形状。这些独特性质使得它们在做催化剂或者SERS探测的基底方面有着很大的潜力。目前合成的分支结构大多为多分支的结构,纳米材料大都是通过合成方法或者电化学沉积方法获得的。它们要么具有的分支很短不过500nm,要么分支长度超过lμm的曲折的纳米线,有些甚至出现了分级结构。还没有合成出单一的、长直的分支状银纳米分支报道的出现。
本文主要探索了银纳米结构的合成制备方法,提出了运用液相合成方法控制合成出了一种新的纳米分支结构。总的合成成果如下:
(1)首次合成出了Y形,K形等银纳米分支结构。在以聚乙二醇(polyethyleneglycol,PEG)600为还原剂和溶剂,以聚乙烯吡咯烷酮(polyvingl pyrrolidone,PVP)为表面控制剂的情况下,通过利用变温方法还原硝酸银(AgN03),可以得到这种新颖的纳米分支结构。实验表明,反应的温度,还原剂的聚合度,表面控制剂的聚合度以及PVP与AgNO3之比,对合成的结果会起着重要的作用。由于其粗糙的表面,这些分支状纳米线够可以有效地用作SERS的探测基底。
(2)控制合成出了其他银纳米结构,如大直径的银纳米线,银纳米线的直径可以达到300 nm以上。研究了变温过程对合成银纳米线的影响,表明温度场对于这种银纳米线有着重要的影响。