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1、144材料导报2008年3月第22卷第3期*银纳米立方体的制备及其影响因素122王悦辉,张琦,周济(1电子科技大学中山学院化学与生物系,中山528402;2清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京100084)摘要在适量的银晶种和十六烷基溴化铵(CTAB)表面活性剂存在条件下,在水溶液中采用抗坏血酸还原硝酸银法合成出银纳米立方体,并采用紫外-可见分光光度计和透射电子显微镜等技术对银纳米立方体的显微结构和光谱学性能进行了表征。探讨了CTAB溶液的浓度、抗坏血酸浓度、溶液pH值和热处理条件等因素对纳米银粒子形貌和尺寸的
2、影响。关键词银纳米立方体CTAB抗坏血酸SynthesisofSilverNanocubesandFactorsAffectingtheSizeandShapeofSliverNanoporticles122WANGYuehui,ZHANGQi,ZHOUJi(1DepartmentofChemistryandBiology,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaZhongshanInstitute,Zhongshan528402;2StateKeyLabofNe
3、wCeramicsandFineProcessing,DepartmentofMaterialsScienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084)AbstractAqueousdispersivecolloidalAgnanocubesarepreparedbyreducingsilvernitratewithascorbicacidinthepresenceofcetyltrimethylammoniumbromide(CTAB)andsilverseeds.
4、ThemorphologiesandopticalpropertiesofAgnanocubesarestudiedbyUV-Visiblespectroscopyandtransmissionelectronmicroscopy.SomefactorsaffectingthesizeandshapeofAgnanocubesarestudiedsuchastheconcentrationsofCTABandascorbicacid,differentpHvaluesandthecondi-tionsofheattrea
5、tment.Keywordssilvernanocubes,CTAB,ascorbicacid0引言状均一的金属纳米颗粒,因此对纳米颗粒尺寸和形貌的控制研究依然是热点。金属纳米材料所具有的特殊光学及电子学性质使其在本实验在水溶液中以CTAB为表面修饰剂,以新鲜制光电子、纳米电子器件等方面有着广阔的应用前景。金属纳备的银晶种为诱导剂,采用抗坏血酸还原AgNO3法合成出米材料的这些性质和应用强烈依赖于纳米颗粒的尺寸和形分散性良好的银纳米立方体,其产率约为75%。貌[1～5]。通过控制纳米颗粒的尺寸和形貌可以使其物理和化1实验
6、学特性可控可调,因此对纳米颗粒尺寸和形貌的控制研究非常有意义。实验中所用的硝酸银、柠檬酸三钠、硼氢化钠、氢氧化目前,用于控制纳米颗粒尺寸和形貌的方法有3种:一钠、抗坏血酸和十六烷基溴化铵均为分析纯,去离子水为实是利用某些有机化合物或表面活性剂等分子固有的特殊结验室自制。构作为模板来控制晶粒的生长方向[6～10];二是利用含有特殊银纳米立方体的制备分两步,分别为:配位基团的有机化合物或表面活性剂对纳米颗粒特殊晶面(1)银晶种制备。将0.5mLAgNO3(10mmol/L)与20mL的选择性吸附来调节颗粒不同晶面的生长速度,
7、从而使之Na3C6H5O7(1.25mmol/L)水溶液在强烈搅拌下混合,快速注形貌可控[5,11～21];三是利用面心立方金属具有的挛晶面的方入已在冰箱中冷却的0.6mLNaBH(10mmol/L)水溶液,溶4向性诱导晶粒生长[21]。例如,Xia等[5,13～16]采用聚乙烯吡咯烷液迅速变黄色,继续搅拌5min后于室温下放置2h,备用。酮为表面修饰剂制备规则线状、三角形、立方形和双金字塔(2)银纳米立方体制备。将2.5mL银晶种加入到剧烈搅形银纳米粒子;Chen等[17～19]采用十六烷基溴化铵(CTAB)为拌的60
8、mLCTAB(0.1mol/L)水溶液中进行混合,搅拌表面修饰剂制备截角三角形银纳米片和纳米圆盘。由于缺乏10min。将2.5mLAgNO3(1mmol/L)和5mL抗坏血酸(0.1对金属纳米颗粒形状的主动操控技术,难以获得大规模、形mol/L)分别注入到上述溶液中,搅拌2min后,用注射器快速*国家杰出青年基金(5
