银纳米材料的形貌可控制备及其应用研究

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1、专：j-硕士学位论文论文题目堡绌鲞挝挝的厦夔旦工撞剑餐丛墓应出巫宜作者姓名睦虽指导教帅至童熬撞所在学院盟挝型堂与丝堂王猩堂医提交日期!QQ§垒!旦!!旦浙江大学硕上论文⋯摘要摘要～维、二维或三维方向上处在纳米尺度范围的纳米材料具有许多其本体或分子所没有的独特的物理、化学；f”机械性能。这使得纳米材料在光学、电学、磁学、催化剂、传感、生物医学、微反应器等等方面具有巨大的应用潜力。由于这些奇特的性能通常与纳米材料的尺_、形状以及间距密切相关，因而纳米材判的形貌可控制备变得非常重要。银纳米材料是这十年米最重要的纳米材料之一，这不仅因为银是最好的导电导热金属，而且还因为银纳米材料具

2、有出色的表面等离子共振性能。目前很多有效的方法已经被证明可以用来制备银纳米材料，虽然仍然没有一种简单的方法可以随心所欲地制各各种形状的银纳米材料，但是多元醇法无疑是其中最优秀的。至今为止，多元醇法已经成功地制各了多种不同形状的、尺寸均一的银纳米材料，比如：线、带、方体、球体、三角板、双锥体等。由于银纳米材料的真实形成机理目前未被完全揭示，大规模生产银纳米材料仍然有一定的困难，因而进一步的科学研究也仍是十分必要的。本文基于国际上的韪新研究，主要研究了银纳米材料的形貌可控制备，银纳米材料形貌与性能之间的关系，以及银纳米材料在捌料化学和分折上的应用。两步多元醇法一直是制各纳米银线

3、的有力手段，其包括了预制品种(Pt)的引入和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的诱导作用。本文改进了两步多元醇法，在气体保护氛围中制备了不含其他任何金属杂质的纳米银线。证明了品种制备过程在得到高收率纳米银线过程中的关键作用。此外还发现气体保护氛同不仅可以提高反应的重复性，同时还能影Ⅱ自产物的形貌。采用氧气作保护气时，可以得到纳米方体，这是在其他保护气中很难得到的。这部分的’。l：作在解释纳米银线形成的真实机理时，提供了一些新的证据。采用一种纳米线为晶种的多步多元醇法成功地在高浓度下制备了尺寸均一的银纳米棒。在这种改进的三步多元醇法中，纳米银线被用来当作第三步的晶种，在高浓度体系中，径

4、向生长得到长度相近但直径增火的纳米棒。通过研究，PVP在银表面的解吸附被认为是主导纳米线晶种径向生长而非轴向生跃的主要冈素。这种三步1艺对于大规模制备银纳米材料具有一定的重要价值。开发了一种添加控制剂的新的一步多元醇法。这些控制剂可以分为三种：分子型、金属阳离子型和无机阴离子型，可以通过形成银盐胶体或改变还原反应速度来影响初期的成核，进而影响最终的产物形貌。在研究中还发现了一种新的、高效的“晶种催化作用”策略，即采用Na2S作为控制剂来形貌可控制蔷银纳米材料。反应初j{

5、j形成的AgzS胶体可以同时作为晶种和催化剂，产物形貌可以通过Na：S的浓度来控制，银晶体的生长速度也能

6、被Ages大大：】_

7、¨速。此外还结合电镜技术和紫外可见光谱对纳米银线的演变过程进行了细致的研究，提出了A92S品种的作用机理。最后，本文研究了不同形貌的银纳米材料的结构、光学性能和腐蚀情况，并将这些银纳米材料应用到制备铂纳米空壳、制备导电复合材料以及研究表面增强拉曼散射效应等方面a关键词：银纳米材料，形貌可控制备，晶种催化作用，应用I浙江大学幔’{：学位论义一目录ABSTRACTThenanomaterialswithnanometersizesjnone，twoorthreedimensionshavetheuniquephysical，chemicalandmecha

8、nicalpropertiesthatareneitherthoseofbulkmaterialsnorthoseofmolecularcompounds．Andtheyhavebeenexploitedfortheextensivepotentialapplicationsinoptics，elecn'onics，magnetics，catalyst，sensing，biomedicine，microreactor,etcThesepeculiarandfascinatingpropertiesofnaflomaterialsstronglydependonthepart

9、iclesize，tireshapeandtheinterparticledistmlceofthenanopartieles，therebymorphology—controlledpleparationofnanomaterialsisveryimportantandsignificativeSilvernanostructuresisoneofsuchmostimportantnanomaterialsstudiedinthisrecentdecade，becausethebulksilverexhibits