纳米银的没食子酸还原制备研究

论文摘要

作为贵金属纳米材料的重要组成部分,纳米银材料具有普通块状材料所没有的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、表面等离子共振效应等性质,因此在光电、超导、抗菌、催化等领域具有极大的开发潜力和应用价值,是一种应用前景广阔的新型材料。纳米银的制备方法有许多种,近年来,新的制备方法也不断出现。其中液相化学还原法是目前实验室和工业上广泛采用的一种方法。该方法具有工艺条件易控制,设备要求相对不高,生产速度快、产率高等优点,便于工业化大规模生产,本论文采用的就是这种方法。本实验以硝酸银为银源,绿色物质没食子酸及其衍生物为还原剂,不同的磷酸盐为保护剂,控制反应条件,制备出了粒径可控、分散性和稳定性好的纳米银颗粒。实验结果表明:无论水热还是常规水浴条件,在一定的保护剂加入量时均可得到分散良好的六边形或截三角形片状银纳米颗粒,且颗粒粒径分别在130nm和60nm左右;水热条件下,在反应温度为120°C、反应时间仅为10min时即可制得粒径在40nm左右、分散性良好的球形银纳米颗粒;水浴条件下,反应时间为10h可制备得到粒径在30nm左右的球形银纳米颗粒;两种工艺条件下较优的还原剂并不相同,水热条件下没食子酸较优,常规水浴条件下没食子酸甲酯较优。利用紫外可见吸收光谱、透射电镜、X射线衍射等分析测试手段对纳米银颗粒进行了表征。结果表明,虽然不同体系中所得的银纳米颗粒在形貌和尺寸上存在很大差异,但所得颗粒晶型均为面心立方。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 纳米与纳米技术
• 1.2 纳米材料简介
• 1.2.1 纳米材料的定义
• 1.2.2 纳米材料的分类
• 1.2.3 纳米材料的主要性质
• 1.2.4 纳米材料的应用
• 1.3 纳米银的性质
• 1.3.1 优异的杀菌性能
• 1.3.2 表面等离子共振效应
• 1.4 纳米银的应用
• 1.4.1 纳米银应用于催化领域
• 1.4.2 纳米银应用于光学领域
• 1.4.3 纳米银应用于生物领域
• 1.4.4 纳米银应用于超导领域
• 1.4.5 纳米银应用于医学领域
• 1.5 纳米银的制备方法
• 1.5.1 气相法
• 1.5.2 固相法
• 1.5.3 液相法
• 1.6 纳米银的表征方法
• 1.7 纳米银材料研究现状
• 1.8 本课题研究意义
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验试剂及仪器
• 2.1.1 实验试剂
• 2.1.2 实验仪器
• 2.2 实验方法和步骤
• 2.2.1 水热法
• 2.2.2 常规水浴法
• 2.3 表征手段
• 第三章 纳米银颗粒的水热制备结果与讨论
• 3.1 前言
• 3.2 原料的选取
• 3.3 纳米银颗粒的XRD 分析
• 3.4 工艺条件的影响及讨论
• 3.4.1 反应温度对结果的影响
• 3.4.2 反应时间对结果的影响
• 3.4.3 体系pH 值对结果的影响
• 3.4.4 保护剂对结果的影响
• 3.4.5 硝酸银与还原剂摩尔比对结果的影响
• 3.4.6 硝酸银与还原剂总加入量对结果的影响
• 3.4.7 银源对结果的影响
• 3.4.8 填充度对结果的影响
• 3.5 本章小结
• 第四章 纳米银颗粒的常规水浴制备结果与讨论
• 4.1 前言
• 4.2 银纳米颗粒的XRD 分析
• 4.3 工艺条件的影响及讨论
• 4.3.1 反应温度对结果的影响
• 4.3.2 反应时间对结果的影响
• 4.3.3 体系pH 值对结果的影响
• 4.3.4 保护剂对结果的影响
• 4.3.5 硝酸银与还原剂摩尔比对结果的影响
• 4.3.6 硝酸银与还原剂总加入量对结果的影响
• 4.3.7 银源对结果的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 不同还原剂对制备结果的影响
• 5.1 前言
• 5.2 常规水浴条件制备结果对比
• 5.2.1 未加保护剂制备结果对比
• 5.2.2 保护剂加入量为0.005g 时制备结果对比
• 5.2.3 保护剂加入量为0.040g 时制备结果对比
• 5.3 水热条件制备结果对比
• 5.3.1 反应时间为10min
• 5.3.2 反应时间为30min
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢