什么是系统脱敏法-
纳米银的制备方法及其应用
纳米银材料具有很稳定的物理化学性能
,
在电学、光学和催化等方面具有十分优异的性能
,
现
已广泛应用于陶瓷和环保材料等 领域
.
目前
,
纳米银的研究仍是热点
,
应用前景较为广阔< br>.
1
纳米银的制备
纳米银的制备方法很多
,
分类 方法也多种多样
,
如可按制备机理、反应条件和反应前驱体类别
等进行分类
.
按制备机理可分为如下方法
.
1.1
化学还原法
化学还 原法是制备纳米银最常用的方法之一
.
其原理是硝酸银和硫酸银等银盐与适当的还原
剂 如锌粉、
水合肼、
柠檬酸钠等在液相中反应
,
将
Ag+
还原 为
Ag,
并生长为单质银颗粒
.
用化学
还原法制备的纳米银的杂质含 量较高
,
粒度分布宽
,
易团聚
.
因此
,
用 化学还原法制备纳米银常
需加入分散剂如聚乙二醇、
聚乙烯吡咯烷酮、
苯胺和甲醛磺酸 萘钠盐等来降低银颗粒的团聚
.
赵婷等人
[1]
用冠醚交联壳聚糖
(CTSG)
作吸附剂和保护剂
,
在水介质中用水合肼还原硝酸银制
备了纳米 银
.
在水合肼与硝酸银
(
浓度均为
0
1mol/L )
的摩尔比为
6
1
、
CTSG
用量为
0< br>
4g
和
40
的条件下
,
制得粒径
3 0~40nm
的银颗粒
.
目前
,
绿色化学
已逐渐成为化学领域的一个
重要主题
.
制备金属纳米粒子的绿色化学的关键在于选择对环境友好的化学试剂和无毒的纳
米粒子
.Raveendran
等人
[2]
用可溶性淀粉作模板,
以
D
葡萄糖为还原剂
,
在水溶液中 合成了
纳米银粒子
.
他们认为这是制备金属纳米材料的一种绿色合成方法
.S un
等人
[3]
以葡萄糖为原
料在水热条件下制备了表面含有大量多糖基团的 胶体碳球
,
并用这种碳球作模板制备了纳米
银颗粒与碳球的核壳结构
.1
2
光还原法
光还原法的机理是通过光照使有机物产生自由基< br>,
还原金属阳离子
.HanMinghan
等人
[4]
利用< br>不同浓度的
Ag+
在
TiO2
上进行光还原反应
,
制 备了纳米银载量不同的
Ag/TiO2
褐色样品
,
在
TiO2
表面的银粒子粒径小于
等人
[5]
用紫外线照射硫酸银和聚丙烯酸
(
配位稳定剂和表面活性剂
)
的混合液
,
制成了配位稳定的纳米银颗粒蓝色胶体
,
将这些胶体电泳沉积
,
制得类似球形的配位稳定的纳 米银颗粒沉积
体
.Zhou
等人
[6]
以聚乙烯醇为保护剂
,
用紫外光辐照硝酸银溶液
,
制得银纳米棒和树枝状纳米晶体
.1
3
电化
学法
电化学法具有简单、快速、无污染等优点,
是合成纳米材料的一种有效方法
.ZhuJ
J
等人< br>[7]
研究了在超声波辅助作用下
,
从含有
EDTA
的AgNO3
水溶液中电化学沉积银纳米线
.
在溶液温
度为
30< br>
、超声波为
50Hz
和
100W
的条件下
,
控制沉积电流
不变
,
可得到直径约
40nm< br>、长度大于
6
m
的纳米线
;
控制阴极电极电位为-0
3V(
相对于
SCE),
可得到直径约
80nm< br>、长度大于
15
m
的纳米线
.
廖学
红等人
[8
9]
用电化学方法以
N
羟乙基乙二胺
N,N,N
三乙酸为配位剂
,
制 备出树枝状纳米银
.
研究发现
,
配体对纳米粒子的形成起着非常关键的作用< br>,
而且在配体存在的条件下用电化学法制备纳米
银是一种简单、
无污染的方法< br>.
同时
,
他们还用超声电化学方法以
EDTA
为配位剂
,
用
AgNO3
溶
液制备出两种粒径的类球形和树枝状纳米银
.< br>随后
,
他们又用
10mA
电流电解
AgNO3
溶液< br>,
在配
位剂
(1g
柠檬酸或
0
13g
半胱氨酸
)
存在的条件下制备出树枝型纳米银
[10]
.
1
4
激光烧蚀法
用激光照射金属表面制备
化学纯净
的金属胶体
,
即为激光烧蚀法
.
此法避 免了其他方法如化
学氧化还原法中电离出的阴离子或阳离子等杂质的影响
.
杜勇等人< br>[11]
利用
Nd
YAG
激光器以波长
1064n m
的激发光照射金属银表面
,
通过控制光照时间
,
制备出
5 ~20nm
的银胶体粒子
.
照射时间低于
25min
时
,< br>所制备的胶体粒子为
5~35nm.
在实验过程中很
少观测到处于凝聚状态的银 胶颗粒
,
将所制得的银胶体放置数周也未出现聚沉物
,
说明用该法
所 制备的银胶体的稳定性较好
.
TsujiTakeshi
等人
[12] < br>用飞秒波长
800nm
的激光脉冲照射水中的银片制得纳米银胶
,
后用 纳秒激光脉冲照射也制得
了纳米银胶
.
将这两者进行比较发现
,
用纳 秒激光脉冲照射制银胶的效率比用飞秒激光脉冲照
射高
,
而且银胶的分散性较好
.
另外
,
无论是飞秒激光脉冲还是纳秒激光脉冲
,
对空气中银的烧
蚀效率都比对水中银的烧蚀效率高
.1
5
化学电镀法
金属纳米线在超大集成电路和光导纤维等领域中有潜在的应用价值
.
用模板组装的 纳米线阵
列具有设备简单和成本低廉的特点
.
王银海等人
[13]
以 铝阳极氧化形成的有序多孔氧化铝为
模板
,
利用交流电在模板孔洞中沉积银得到纳米银 粒子
/Al2O3
组装体系
.
经过分析
,
交流电能
使金属沉积在孔洞中的原因是
Al/Al2O3
界面的整流特性
.
迟广俊等人
[14]
以多孔铝阳极氧化
膜
(Al2O3/Al)
为模板
,
采用交流电沉积的方法制备了平均长度约
5
m
、直径
25 nm
的银线
,
纳米
银线在
Al2O3/Al
孔内互相平行< br>,
显示
凸凹相间的条纹结构
.
电子衍射
(SAED )
证实
,
该纳米银线为面心立方
(FCC)
的多晶结构
.1
6
辐
射法
在
射线的辐照下,
水和乙醇等溶剂可产生具有很强还原能力的溶剂化电子
,
将金属离子还原
成金属单质
.
利用
射线的这一特点可将溶液中的银离子还原
.
陈祖耀等人
[15]
在
0
05mol/LAgNO3溶液中加入适量的异丙醇和聚乙烯醇或其它表面活性剂和添加剂
,
用
7
< br>104
居里的
Co60
射线源辐照
,
制得粒 径分布比较均匀、平均粒径
10nm
的银颗粒
,
其粒子
结构形态趋于 各向异性树枝状
.Zhu
等人
[16]
用
射线和水热处理相 结合的方法
,
制备出平均粒
径约
8nm
的银颗粒
.
熊金钰等人
[17]
以硝酸银为银源
,
聚乙烯醇
(PVA)
为稳定剂
,
利用超声波的
空化作用
,
制备出纳米银及其分形生长的有 序体
.1
7
微乳液法
该法是将表面活性剂溶解在 有机溶剂中
,
当表面活性剂浓度超过临界胶束浓度
(CMC)
时
,< br>形成
亲水极性头向内、疏水有机链向外的液体颗粒结构
,
其内核可增溶水分子或 亲水物质
.
微乳液
一般由表面活性剂、助表面活性剂
(
一般为脂肪醇
)
、有机溶剂
(
一般为烷烃或环烷烃
)
和水
4种组分组成
.
它是一种热力学稳定体系
,
可合成大小均匀、粒径为
10~20nm
的液滴
.
该方法具
有装置简单、操作容易、粒子可控、不易 团聚等优点
.
根据油和水的比例
,
可以将微乳液分为
正相
( OPW)
、反相
(WPO)
和双连续相微乳液体系
,
其中
W PO
微乳液体系适用于无机纳米粒子
的制备
.
路林波等人
[18]
将环己烷、
异戊醇、
十二烷基硫酸钠
(SDS)
和水以一定比例混合
,
制成均匀透明、
热力学性质稳定的反相微乳液体系
.
然后将一定浓 度的银铵盐和水合肼溶液按等体积分别加
入上述反相微乳液中
,
常温下制得
2 0~30nm
黑色纳米银粒子
.Rong
等人
[19]
用环己烷作溶 剂
,
聚环氧乙烯基壬苯醚作表面活性剂
,
与银盐水溶液混合制成微乳液及用同 样的方法制得
NaBH4
微乳液
.
将上述两种乳液混合
,
当 反应进行到一定时间后
,
离心分离制得纳米银
.1
8
晶
种法
这种方法是以纳米粒子为晶种
,
在晶种表面用还原剂还原 银离子
,
制得纳米银粒子
.
在还原过
程
7 第
2
卷
第
1
期
殷焕 顺
,
等
:
纳米银的制备方法及其应用
中
,
可通过控制晶种和银离子的比例来控制所制得的银粒子粒径
.
邹凯等人
[20]
以柠檬酸钠和
NaBH4
为还原体系
还原
AgNO3,< br>制得粒径
(4
2)nm
的银粒子
.
以该纳米银为晶种 制成悬浮液
,
将其加入
3mL
的
1mmol/L
硝酸银和< br>2mmol/L
聚乙烯吡咯烷酮
(Mw=58000)
溶液中
,
然后置于
15W
低压汞灯
(
=25317nm)
下照射< br>48h,
可制备出直径
50~120nm
、
长度约
50
m
的银纳米线及树枝状的纳米
银
.
赵彦保等人
[21]
用水合肼还原硝酸银
,
在聚
乙烯吡咯烷酮存在 的条件下
,
通过控制反应条件制备出粒径均一、有良好分散性的银纳米微
粒
,
并以此为种子
,
在十六烷基三甲基溴化铵的棒状胶束环境中制备出银纳米棒和纳米线< br>.
2
纳米银的应用
2
1
抗菌材料
随着生活水平的提高
,< br>人们对健康安全的生活方式愈来愈关注
.
研发高效无
(
低
)< br>毒的抗菌剂是
一个既有社会意义又有经济意义的课题
.
银离子具有突出的杀菌效 果和安全性
,
在无机抗菌剂
中常作为抗菌成分
.
由于银的成本高及银 离子的化学性能不稳定
,
因此
,
影响了其应用
.
抗菌陶瓷 是一种功能性新材料
,
是在制陶的原料中
,
特别是在陶瓷釉中加入无机抗菌剂 制成
.
刘维良等人
[22]
采用液相共沉淀法制得纳米磷酸锆载
Ag
抗菌粉体材料
.
当该抗菌剂在日用陶
瓷釉中的质量分数达到
2
1%
时
,
抗菌陶瓷餐具的抗菌率可达
99
19%
以上
,
而且对日用陶瓷的
生产工艺、技术性能和微观结构的影响不大
,
其性能指标均符合国家日用陶瓷质量标准的要
求
.
保鲜膜能够控制储藏环 境的气体和湿度
,
延缓果蔬的采后衰老
.
利用纳米技术
,
可 以使常规保
鲜膜具备调气、保湿和防霉等多种功效
.
李喜宏等人
[23]
以常
什么是系统脱敏法-
什么是系统脱敏法-
什么是系统脱敏法-
什么是系统脱敏法-
什么是系统脱敏法-
什么是系统脱敏法-
什么是系统脱敏法-
什么是系统脱敏法-
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