多形貌銀納米粒子的化學法制備及其在熒光增強中的應用.pdf

1、納米材料所取得的進步證明了其在合成化學和材料科學領域有著巨大的發(fā)展前景，尤其是金屬納米材料所具有的特殊物理和化學性質使其在光學、光電、傳感技術及生物檢驗等諸多領域都具有廣泛的應用前景。這些性能與納米粒子的尺寸和形貌密切相關，因此，可通過調節(jié)納米粒子的尺寸、維度、組成及形貌實現(xiàn)對材料性能的控制，最終實現(xiàn)功能性納米器件的設計與合成。雖然納米材料的制備方法日益多樣化，但在納米材料的可控制備方面所取得的成就仍非常有限，因而得到科研工作者越來越多

2、的關注。基于目前金屬Ag納米粒子的國內外研究現(xiàn)狀，本論文利用化學液相法可控制備了多形貌金屬Ag納米粒子，并得到了一些新穎的Ag納米結構，以圖探索出一種簡易的、金屬納米粒子形貌可控的合成路線，同時嘗試性地將所制備的Ag納米粒子應用于金屬增強熒光(MEF)。本論文的主要研究成果包括以下幾個方面： 1、利用晶種法在溶液中和玻璃表面制備三角形Ag納米粒子。溶液中粒子的邊長為50±5 nm，厚度為27±4 nm，在透射電鏡(TEM)和原子

3、力顯微鏡(AFM)測試中粒子存在不同的優(yōu)先投影面；提出晶種溶液的最佳制備溫度為35℃；在玻璃表面可得到產量較高的類三角形納米粒子；利用表面晶面淘汰機理解釋了三角形納米粒子的形成，認為是十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)對晶面生長速率進行修飾的結果。 2、以鈦酸丁酯(TBT)和乙酰丙酮(AcAc)螯合而成的網絡結構為軟模板制備鋸齒狀Ag納米線和皂莢形貌Ag納米粒子。鋸齒狀納米線的直徑為20±5nm，長度達600 nm，角度變化范圍為

4、74～151°；鋸齒狀納米線是由首尾相連的納米棒發(fā)育而成，納米棒連接處的晶界優(yōu)先吸附Ag原子而逐漸發(fā)育完整；將反應溫度提高為150℃，反應時間減少為6 h，產物為規(guī)則皂莢形貌的Ag納米粒子，其尺寸為60～70 nm。 3、利用溶劑熱法，在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)存在下，以N，N二甲基甲酰胺(DMF)為溶劑和還原劑，通過工藝參數的調控，可實現(xiàn)單分散三角形/六邊形納米片、鏈狀納米片聚集體和納米帶多形貌Ag納米粒子的可控制備。PVP與

5、Ag+之間的鍵合作用，可降低DMF還原AgNO3的反應速率，有利于形成具有高比表面能的納米片，AgNO3與PVP的比例是決定納米片外形的關鍵；新穎鏈狀Ag納米片聚集體的生長可利用晶體二次生長來解釋；在鏈狀納米片聚集體形成后繼續(xù)處理7 h，產物形貌將轉變?yōu)殚L徑比均勻的一維Ag納米帶，其直徑為40～100 nm，長度可達幾微米，甚至十幾微米。 4、以溶劑熱法制備的多形貌Ag納米粒子為研究對象，研究Ag納米粒子和Ag納米薄膜對染料羅丹