热分解法制备银/二氧化硅复合材料及其性能研究

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在贵金属中,银材料表面的等离子体共振(LSPR)性质突出,该性质使得银材料在光学方面具有广泛的应用。由于纳米银颗粒的表面化学活性高,单独存在极易发生团聚,所以,在银颗粒表面包覆一层其他材料形成的核壳结构不仅能够阻止纳米银颗粒的团聚,更扩展了银材料的应用。SiO2的惰性大、对光具有强散射效果,这使得学术界对Ag/SiO2复合材料的光学性质备受关注。因此,找出一种简单可行、廉价高效的制备Ag/SiO2复合材料的方法显得尤为重要。本文以AgNO3为银源、硅溶胶为硅源,采用热分解法制备Ag/SiO2复合颗粒,对实验过程中影响颗粒尺寸的参数(AgNO3溶液的浓度、温度、保温时间等)逐一进行了讨论。最后,总结了制备出单分散性好、形貌均匀的Ag/SiO2复合颗粒的最优实验条件。在所制备的复合颗粒中银核平均粒径为5 nm,相应的Ag/SiO2复合颗粒平均粒径约为17 nm。通过UV-Vis表征手段分析得知,银颗粒的形貌和大小影响Ag/SiO2复合材料的LSPR性质,进而改变材料在光学方面的应用。Ag/SiO2纳米复合颗粒均匀分散到不同溶剂中,分析溶剂折射率(n)对复合颗粒的LSPR性质的影响,从而得到颗粒的折射率灵敏度(RIS)效应。实验结果表明:RIS表示的值越大,说明Ag/SiO2复合颗粒感应周围介质变化的能力越强,该复合材料适合做探针;反之,作为标记物应用在药物跟踪、信号检测等方面。
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