银纳米片的绿色化学法合成及其光学性能研究

结合简便且绿色的方法,在单宁酸体系中制备出银纳米片。该化学反应无需热源,也不需要引入其他任何表面活性剂和形貌控制剂,故是一种能耗低、对环境绿色友好的策略。采用透射电镜、X射线衍射仪、紫外可见分光光度计等测试手段对样品进行分析和表征。系统优化制备银纳米片中单宁酸浓度及溶液pH值的工艺参数,实现了银纳米片的SPR峰从520nm到1100nm可调。     

银纳米颗粒的化学还原法制备简介及其应用

银纳米颗粒的光学性能,如局域表面等离子体共振(Localized Surface Plasmon Resonance,LSPR)特性可通过其形貌、尺寸、外部介电环境的调控而实现变化。不同形貌的银纳米颗粒具有强弱不同的局域表面等离子体共振效应,从而表现出独特的光学性质。综述了利用化学还原法制备不同形貌的银纳米颗粒,主要包括柠檬酸钠还原法、多元醇法以及种子介导生长法,分析了这3种合成方法的机理和特点,将近年来不同形貌银纳米颗粒的研究进展进行了综述。最后介绍了不同形貌银纳米颗粒在表面增强拉曼散射(Surface-Enhanced Roman scattering,SERS)基底、催化、抗菌领域上的应用研究,并总结和展望了银纳米颗粒在合成和相关应用领域的发展前景。     

铬酸银纳米棒组装体的简易合成及其光学性能

在简单温和的条件下利用模板法,首次合成出了铬酸银纳米棒组装体,构成该组装体的纳米棒长度约为150～250nm,直径约70nm.当激发波长为383nm时,发射出432nm的蓝光;产物在紫外-可见光谱356nm处有明显的宽化吸收.     

绿色柔性喷墨打印银纳米墨水研究综述

传统导电薄膜的图形化需使用光刻工艺,涉及显影、刻蚀等多个工艺步骤,存在耗时长、器件各功能层构建复杂、成本高昂等不足。喷墨打印作为一种非真空、非接触、无掩膜、低成本、高通量、精准、便捷的桌面型沉积技术,可用于金属导线直接图形化制备,能够节约材料与时间,在柔性大面积电子器件中的应用潜力日益凸显。高性能环保导电墨水的开发是喷墨打印柔性电极制备技术最主要的瓶颈之一,其应满足无毒安全、低温烧结、高导电等需求。早期有机材料由于具有易溶液加工特性被选作可打印导体材料,如聚苯胺和PEDOT/PSS,但它们的导电性低,且化学、热、电学性质不稳定。而金墨水价格昂贵,铜墨水易氧化。相比较而言,银墨水具有高导电性、抗氧化性、稳定性以及相对合理的成本等优势,在打印电子器件领域引起了更加广泛的关注,目前已经实现商业化生产。随着电子器件在低成本、低能量消耗、高效率生产与柔性方面的需求日益增长,导电纳米银墨水的配制不仅需要考虑打印电子器件的高性能,更要满足绿色环保与低温烧结的要求。近年来,针对环保低温的高导电喷墨打印墨水制备技术,诸多研究者不仅致力于改善墨水体系,开发环保的水性墨水,还关注新型的低温烧结技术。在传统热烧结条件下,以月桂酸为分散剂、硼酸钠为还原剂的银纳米颗粒型墨水在烧结温度为125℃时电阻率为6.6μΩ·cm,而以氨水为络合剂、甲酸为还原剂的无颗粒纯溶液墨水在90℃烧结时电阻率为1.6μΩ·cm。新型烧结技术在一定程度上突破了高性能墨水喷墨打印工艺与低温烧结的限制,目前已使银电极烧结温度降低到100℃以下,电阻率低于6μΩ·cm。水性墨水的开发可减少毒性废料的产生,同时若采用多聚电解质作为分散剂,则稳定性更优于有机墨水,利于大规模生产。本文介绍了水性银纳米颗粒(SNPs)悬浮液和有机银复合物(SOC)溶液这两种水性银纳米墨水,比较了不同分散剂、络合剂、还原剂、颗粒聚集方式的墨水体系,总结了适用于柔性印刷的化学烧结、蒸气还原烧结、热水辅助烧结、光还原烧结等新型低温烧结技术。这些新型墨水体系与烧结技术有助于实现导电墨水高性能、高稳定性与柔性的统一,它们的开发和完善将极大促进柔性低温墨水和柔性打印电子器件的发展。     

橄榄煮液还原法制备银纳米片及其形貌调控

采用橄榄煮液还原硝酸银制备得到不同形貌、尺寸的银纳米片,考察pH、植物质浓度、硝酸银浓度、滴加方式和滴加流速等对制备得到银纳米材料的形貌、尺寸的影响,结果表明,当采用原始pH、植物质浓度5#20g·L-1和硝酸银浓度f172．5mm时,植物质以60mL·h-1。的速度滴加进硝酸银溶液,可以获得边长约为120nm左右,尺寸分布较为均一的多边形银纳米片。     

银纳米球阵列的局域表面等离子体特性研究

基于金属纳米颗粒的光散射理论,利用时域有限差分法计算了Ag纳米球阵列不同结构参数下的散射光谱、吸收光谱及散射效率,分析了Ag纳米球阵列在共振波长下的极化电场和极化电荷分布情况,讨论了Ag纳米球阵列的局域表面等离子体(LSP)对GaN基LED发光效率增加的机理。结果表明,随着间距的减小,Ag纳米球阵列LSP的散射峰逐渐呈双模分布,且位于长波段的散射峰蓝移;随着Ag纳米球直径的增大,LSP的共振波长红移且散射效率增大。当LSP的共振波长与LED辐射光波长相匹配时,Ag纳米球阵列的LSP与LED辐射光发生耦合作用,在一定条件下,部分耦合的能量辐射到自由空间,增大LED的内量子效率。     

前驱物和表面活性剂对等离子体电化学法制备银纳米颗粒的影响

利用等离子体电化学法成功制备出银纳米颗粒,并通过局域表面等离子共振效应对颗粒的生长过程进行实时监测,研究了表面活性剂的浓度、种类和前驱物浓度对银纳米颗粒制备的影响。研究结果表明:增大前驱物或表面活性剂浓度对Ag;还原均有促进作用;与聚乙烯吡络烷酮(PVP)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)相比较,十二烷基硫酸钠(SDS)作为表面活性剂,在相同时间内,生成的银纳米颗粒数量更多,尺寸和形状分布更均匀。     

BaTiO3基Au纳米颗粒复合薄膜的制备及其光学性质研究

采用溶胶-凝胶（sol-gel）方法，成功的将高体积面分比的Au纳米颗粒复合到BaTiO3的非晶薄膜中，并对其光学性质进行了研究。用XRD、TEM、椭偏仪、吸收光谱、光克尔效应OKE（Optical Kerr Effcet）方法对薄膜进行了表征和测试。从吸收光谱观察到表面等离子体共振SPR（Surface Plasma Resonance)峰随热处理温度升高而红移的现象。光学非线性测试表明薄膜具有高的三阶非线性极化率Χ^(3)和超快的响应时间。     

银纳米球阵列的局域表面等离子体特性研究北大核心CSCD

基于金属纳米颗粒的光散射理论,利用时域有限差分法计算了Ag纳米球阵列不同结构参数下的散射光谱、吸收光谱及散射效率,分析了Ag纳米球阵列在共振波长下的极化电场和极化电荷分布情况,讨论了Ag纳米球阵列的局域表面等离子体(LSP)对GaN基LED发光效率增加的机理。结果表明,随着间距的减小,Ag纳米球阵列LSP的散射峰逐渐呈双模分布,且位于长波段的散射峰蓝移;随着Ag纳米球直径的增大,LSP的共振波长红移且散射效率增大。当LSP的共振波长与LED辐射光波长相匹配时,Ag纳米球阵列的LSP与LED辐射光发生耦合作用,在一定条件下,部分耦合的能量辐射到自由空间,增大LED的内量子效率。     

二氧化钒超薄纳米片的制备及其光学性能研究

采用V2O5作为钒源,以乙二醇(EG))为还原剂,在190℃的条件下,通过简单的水热途径制备出了VO2 (B)超薄纳米片晶.并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光分光光度计(PL)对样品的结构、形貌及荧光性能进行表征.研究结果表明:以乙二醇(EG)为还原剂制备出的晶体为纳米VO2 (B),长180～350...     

BaTiO3基Au纳米颗粒复合薄膜的制备及其光学性质研究

采用溶胶-凝胶(sol-gel)方法,成功的将高体积百分比的Au纳米颗粒复合到BaTiO₃的非晶薄膜中,并对其光学性质进行了研究.用XRD、TEM、椭偏仪、吸收光谱、光克尔效应0KE(Optical Kerr Effect)方法对薄膜进行了表征和测试.从吸收光谱观察到表面等离子体共振SPR(Surface Plasma Resonance)峰随热处理温度升高而红移的现象.光学非线性测试表明薄膜具有高的三阶非线性极化率x⁽³⁾和超快的响应时间.     

非光照条件下三角形银纳米片形成的两种方式

报道了非光照条件下三角形银纳米片形成的两种方式,应用TEM和紫外-可见光谱仪对银纳米颗粒的生长过程进行了研究.硝酸银分步还原首先形成尺寸小于10 nm的银颗粒,在60℃时,银颗粒在表面活性剂BRIJ35分子的作用下先形成三角形银纳米框架,然后再填补不断密实,最终形成规则的三角形银纳米片.在80℃先形成小尺寸的三角形银纳米颗粒,然后直接长大形成三角形银纳米片.     

复合纳米金膜的制备及其光学性质

本文利用化学还原法制备了不同尺寸的金纳米颗粒,并利用离子自组装多层技术在玻璃基底上沉积了基于金纳米颗粒的复合纳米金膜,研究了颗粒尺寸和成膜厚度对复合金膜光学性质的影响。不同比例的柠檬酸钠与氯金酸产生的金纳米颗粒溶液的紫外-可见光谱随着金颗粒直径增大而红移展宽。适量比例的柠檬酸钠与氯金酸能够产生平均直径为14±1.2nm且尺寸分布均匀的金纳米球;其溶液在518nm处有一特征吸收峰。不同大小的金纳米颗粒形成的薄膜的紫外-可见光谱形状不同,局域表面等离子体共振峰的位置随着颗粒直径的减小而向短波方向迁移。薄膜的沉积层数越多,薄膜表面的颗粒分布越均匀,局域表面等离子体峰的峰值变化也将减小。本工作证实了利用离子自组装多层技术能够快速、简易、低成本地在玻璃基底上沉积具有局域表面等离子体共振的复合纳米金膜。     

石墨烯纳米片的简易合成及其超级电容性能研究

以硫代氨基脲(CH₅N₃S)为还原剂, 通过还原氧化石墨(GO)制备了石墨烯纳米片(GNS)。利用XRD, FE-SEM, AFM和UV-Vis光谱对产物的结构和形貌进行分析, 并使用循环伏安和恒流充放电等测试手段来表征其超级电容性能。实验结果表明, 所制备的GNS具有良好的结晶状态, 并且在水溶液中具有良好的分散性。以GNS纳米片为电极材料, 在3 mol/L KOH电解质溶液中, 在500 mA/g电流密度测试条件下所得比电容量为75 F/g。而且GNS纳米片显示出了良好的电化学循环稳定性。     

纳米光学天线研究现状及进展

基于spp共振效应的纳米天线结构能有效收集光的能量,并将它限制在亚波长尺度,其巨大的局域场增强效应为纳米光子学大范围的应用提供了广阔的前景,例如,纳米尺度内光信息的处理和传播、近场显微镜超分辨率成像、高效太阳能电池、超高密度近场光存储、纳米光刻、量子单光予源、高效率纳米电磁波集中器、高灵敏度生化传感器等。文章在介绍纳米天线的基本构造和工作原理的基础上,综述了其在多个领域的应用。     

水热法合成钛酸锂纳米片材料及其锂离子电池性能研究

以钛酸丁酯、氢氧化锂为原料,通过水热法一步合成钛酸锂纳米片,用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对其晶体结构和形貌进行了表征,并对其锂离子电池性能进行了测试。结果表明,通过该法得到的产品呈片状形貌,是尖晶石型钛酸锂Li4Ti5O12,表现出良好的电池性能。室温下,以0.2 C的电流密度进行充放电,其首次充放电容量达169 mA·h/g,且具有较好的循环稳定性,20次循环后容量保持率达98%。     

柠檬酸银纳米乳液的合成与表征

为了制备纳米层级有机酸银乳液，并考察其在制备纳米导电银膜方面的应用，在聚乙烯吡咯烷酮（PVP）存在的条件下，于水中通过硝酸银与柠檬酸钠反应，合成了柠檬酸银纳米乳液。将柠檬酸银纳米乳液涂布在PET片基上，并用抗坏血酸（Vc）水溶液对其进行还原，制备了纳米导电银膜。通过红外光谱仪、热分析仪、X射线衍射仪、激光粒度仪、紫外．可见光分光光度计、扫描电镜（SEM）等，对柠檬酸银纳米乳液，以及导电银膜性能进行了测试和表征。发现PVP保护的柠檬酸银乳液，粒度分布均匀。SEM观察表明，柠檬酸银呈长径比为5：1的棒状生长，直径约为20nm。银膜的UV-Vis吸收峰位于430nm，表明其具有纳米结构，表面电阻为2.42kΩ/cm。     

纳米树枝状银的电化学制备及其光学性质

采用化学电沉积的方法在导电玻璃表面制备了银的二维纳米树枝状结构.通过调节沉积电压可以得到不同形貌和尺寸的树枝状银结构.研究发现,在一定范围内,沉积电压越高,制备的树枝状结构密度和尺寸越小.在银树枝表面沉积绝缘薄膜,将它与未沉积绝缘薄膜的银树枝组合成"三明治"结构,测试了它的光透过率.实验表明,由0.9V沉积电压下制备的树枝状银组成的"三明治"复合结构在360～800nm范围内对多种频率的光有吸收,光透射曲线呈锯齿状,这种特殊的光透射行为可能是光波在"三明治"结构间电磁响应引起的.     

掺银二氧化钛纳米带的制备及其光催化性能研究

TiO2纳米带作为一种纳米光催化剂用于污水处理中时,能克服TiO2纳米颗粒不易分离同收等困难,对其进行贵金属掺杂,可提高其光催化活性.本研究以价格低廉的钛白粉为原料,采用水热法制备了掺银的TiO2纳米带,并运用XRD,SEM和EDS等对所制备的样品进行表征,进行了光催化降解甲基橙反应,考察了纳米带中的掺银量,煅烧温度等条件对降解甲基橙反应的影响.结果表明,当TiO2纳米带掺银量为0.1%(质量分数,下同),焙烧温度为700℃,催化剂用量为0.05g,室温下用15W紫外灯光照180min时,掺银的TiO2纳米带对甲基橙的降解率可达98.51%,较掺杂前提高了22%左右.     

载银纳米二氧化钛的表面改性

采用硅烷偶联剂对载银纳米二氧化钛(TiO2/Ag )进行表面改性,考察了偶联剂用量、反应时间、反应温度及pH值对表面改性的影响,从而确定最佳用量和最佳反应条件.利用元素分析、红外光谱(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)等表征手段及亲油化度的测定,研究了表面改性的效果及分散状况.结果表明:TiO2/Ag 纳米粉体表面处理的最佳条件为:硅烷偶联剂KH560添加量8%,反应的水浴温度78.5℃,反应时间4小时,pH=7;KH560以化学键的形式接枝在粉体表面,同时,经过表面改性后的载银纳米TiO2的亲油性和分散性与未改性的粉体相比明显得到改善.