纳米贵金属核壳结构复合材料的制备、组装及性能的研究

来源 :浙江理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guqiurong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
贵金属纳米材料由于其在光学、力学、磁学、电学、催化和传感等领域表现出优异的物理和化学特性,因而受到了广泛关注。金属纳米材料的物理和化学性质与其形貌和尺寸有着密切的关系,因此如何控制金属纳米材料的生长,实现对其形貌、尺寸、晶体结构以及物性的调控,对纳米材料的合成、工业上应用以及新技术的发展具有重要的意义。另一方面,与单一的金属纳米材料相比,金属核壳结构的复合材料具有优异的催化性能、光学性能和较高的稳定性。特别是其在表面增强拉曼光谱、单分子信号的检测以及在生物传感器等领域有着潜在的应用前景,因此制备核壳结构复合材料成为最近纳米材料领域研究的热点。本论文旨在采用溶胶凝胶法制备纳米银以及银/二氧化硅核壳结构的复合材料,并对其结构、形貌以及性能进行研究。研究的主要内容和取得的成果包括以下几个方面:1、采用多元醇过程,研究了银纳米材料的形貌与制备条件,包括反应温度、反应时间、不同比例的反应物等之间的关系,成功地制备了纳米颗粒、纳米棒等。在以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为保护剂和结构导向剂的情况下,以乙二醇为溶剂和还原剂,还原硝酸银从而得到了银纳米材料。利用场发射扫描电镜(FESEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等表征手段对其结构和性质进行了表征。并对银纳米线的可能的形成机理进行了分析。2、利用溶胶凝胶法制备了核壳结构的SiO2@Ag微球,首先采用St?ber法制备了尺寸比较均一的230nm的SiO2微球,再利用化学还原法,以PVP为保护剂和还原剂,在SiO2微球的表面沉积一层纳米银,这种两步法制备核壳结构材料是合成复合材料最简单的方法。通过TEM和XRD对所制备的核壳结构进行了表征,结果表明SiO2表面包裹了一层粒径在5-20nm的面心立方结构的银层。另外,采用离心沉积法、蒸发诱导法、垂直沉积法对SiO2微球和核壳结构的SiO2@Ag微球进行组装,比较了上述三种方法的利弊,研究表明利用垂直沉积法制备的光子晶体质量较高。3、采用“一锅”法制备了三明治结构的Ag@SiO2@Ag复合材料。首先是利用PVP还原银离子,制备得银核。PVP不仅可以还原银离子,而且可以起到保护剂的作用,能够有效地防止银纳米粒子的团聚。然后,再利用St?ber法在银核的表面包裹上一层SiO2壳,在TEOS水解成SiO2壳的过程中,需要加入氨水,氨水不仅可以催化TEOS的水解,而且可以与溶液中的银离子形成银氨离子,降低了银离子的电极电势,使其在较低的温度下也能够被弱还原剂聚乙烯吡咯烷酮还原成银纳米粒子。生成的银纳米粒子包裹于Ag@SiO2的表面,形成了三明治结构的Ag@SiO2@Ag复合材料。通过控制TEOS的量制备了不同粒径的Ag@SiO2@Ag纳米粒子,并对三明治结构的Ag@SiO2@Ag进行了光学性能和催化性能的研究,由于外层的银纳米粒子较小,不到5 nm,这种结构显示出较高的催化活性。
其他文献
为了探索预应力钢筋混凝土梁声发射信号特征参数与其损伤的演化关系,利用分形理论对预应力钢筋混凝土梁弯曲破坏过程声发射信号特征参数序列的关联维数演化特征进行了分析。
本文通过对目前高校卫生经济学国际化课程建设存在的问题进行研究,在有效地教学理论指导下探讨了影响建设的主要因素:教学发动者缺乏、语言障碍、缺少国际化教材,并针对上述因
对连续梁桥体系来说,当采用悬臂法施工时,结构的稳定性是所要考虑的首要问题,对连续梁桥悬臂施工临时支墩内力与变形进行了计算分析。
所谓资产重组,就是要通过资奉的市场化经营.形成具有国际竞争力的大企业集团。中国汽车工业从1953年一汽破土动工,至夸已走过近半个世纪的幔长路程。然而至争.汽车工业井没有象人
为更加准确地描述道路交通事故发生的规律,结合粒子群算法和支持向量机理论,提出一种粒子群算法(PSO)优化支持向量机(SVM)的道路交通事故预测模型,并用相应的数据进行仿真研
佛山精密制造产业基地位于广东省佛山市。佛山市精密制造业在国民经济中占有较大的比重,已成为代表佛山科技水平和经济实力的支柱产业。基地有着较好的产业基础,精密制造业已形
目的:分析泌尿外科患者术前焦虑症状的发生情况及其影响因素.方法:对2013年2月-2014年2月1293名在深圳市某医院泌尿外科住院的患者进行问卷调查,调查内容包括患者基本情况、社
可调螺距螺旋桨的使用不仅对船员维护和保养设备的能力提出了更高要求,而且其维护时间成本和经济成本都高于常规固定螺距螺旋桨。主要通过对可调螺距螺旋桨各种常见的液压油及
本刊点表此文,并不表示本刊赞同此主观点,作者一家之言,文章自负。本刊希望喜方读者能就此展开讨论,以期对国家的汽车产业政策能有更深入的理解,以便更加自主自觉地执行它。