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金納米材料的特殊性能已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于光電子學(xué),生物醫(yī)學(xué)以及催化等領(lǐng)域。盡管目前在金納米粒子的形貌和尺寸控制生長以及性能研究方面已經(jīng)取得了巨大進(jìn)展,但是對于探索環(huán)境友好并更具有實用價值的合成方法仍舊是人們關(guān)注的熱點。本文通過使用不同化學(xué)方法合成了粒徑以及形狀各異的金納米粒子材料,采用TEM、HRTEM、SEM、XRD、SAED、EDS和UV-vis等手段對所制備的金納米粒子的形貌、尺寸、晶體結(jié)構(gòu)以及光學(xué)性質(zhì)等進(jìn)行了表征,并初步探索了各種形狀金納米粒子的生長機(jī)理。
本文的研究內(nèi)容主要包括:
1.通過改變反應(yīng)中的氯金酸和檸檬酸鈉的摩爾比例來調(diào)控金納米粒子的粒徑和形狀,結(jié)果表明,制備的納米金顆粒呈球形,為面心立方結(jié)構(gòu);檸檬酸鈉作為還原劑不但提高了金顆粒的單分散性和穩(wěn)定性,還在一定程度上抑制了金納米粒子的生長,使得其粒徑可控,且分布均勻。紫外-可見吸收光譜反映出,隨著粒徑的增大,納米金在可見光區(qū)域的吸收峰發(fā)生紅移。
2.利用乳酸作為還原劑制備的金納米粒子,通過XRD分析產(chǎn)物的衍射峰得出分別對應(yīng)于金的(111),(200),(220)和(311)晶面,證明了金納米粒子的晶體結(jié)構(gòu)是面心立方結(jié)構(gòu)。由高分辨率透射圖可知由相鄰條紋間的面間距為0.233 nm,與面心立方結(jié)構(gòu)金的(111)晶面相對應(yīng)。實驗發(fā)現(xiàn)氯會酸和乳酸的摩爾比強烈影響著金納米粒子的粒徑和形狀,基于此結(jié)果,提出了合成金納米顆粒的機(jī)理。由于金納米粒子優(yōu)良的生物相容性以及在乳酸水溶液中的易溶性,通過該方法制備出的金納米粒子將來在生物和醫(yī)學(xué)上有更多的應(yīng)用。
3.結(jié)果表明,十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)、銀離子的濃度和溶液的pH值在合成金納米棒過程中有著重要作用。在十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和硝酸銀濃度一定的條件下,研究了溶液pH值對金納米粒子生長過程的影響,所獲得的金納米粒子形貌和尺寸分布與溶液pH值密切相關(guān)。研究結(jié)果表明:金納米棒的尺寸和形貌在很大程度上取決于溶液的pH值。在弱酸性和高濃度的CTAB的條件下,能夠合成出高產(chǎn)率的金納米棒。在合成過程中,CTAB不僅作為表面活性劑,而且作為形成金納米棒的引導(dǎo)劑。高分辨電鏡結(jié)果表明,金納米棒為單晶結(jié)構(gòu),沿[100]晶向生長,從對照實驗的結(jié)果可知,得出硝酸銀的加入量和溶液的pH值強烈影響金納米棒的形成,同時對合成的金納米棒進(jìn)行了初步的機(jī)理探討。
4.納米凹凸棒土是一種新型的天然納米材料,它具有纖維結(jié)構(gòu),相互交叉形成“亂稻草堆狀”網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。此外,凹凸棒土是一種結(jié)晶的硅酸鹽材料,主要包含Si、O、C等元素,凹凸棒土中含有Mg,Al,Fe,Si等元素;對其性質(zhì)的研究直接關(guān)系到它的工業(yè)應(yīng)用與開發(fā)前景。在環(huán)境溫度為25℃時,抗壞血酸加入量為10μL時,納米金能更好地吸附到凹凸棒土的孔道內(nèi)。在環(huán)境溫度為4℃時,抗壞血酸加入量為20μL時,形成的小尺寸的金納米粒子填充到凹凸棒土的孔道內(nèi)。

    doi：
    10.7666/d.y1927302
    關(guān)鍵詞：
    金納米粒子 凹凸棒土 復(fù)保材料 制備表征 晶體結(jié)構(gòu) 光學(xué)性質(zhì)
    作者：
    尹訓(xùn)君
    學(xué)位授予單位：
    中國海洋大學(xué)
    授予學(xué)位：
    碩士
    學(xué)科專業(yè)：
    材料學(xué)
    導(dǎo)師姓名：
    陳守剛
    學(xué)位年度：
    2011
    語種：
    中文
    分類號：
    TB383 TB333
    在線出版日期：
    2011年10月31日