纳米银溶胶稳定性的影响机制研究

用NaBH4还原AgNO3制备了纳米银溶胶,考察了反应温度、反应时间、搅拌速度和固体颗粒浓度对溶胶粒度和zeta电位的影响规律.研究发现,反应温度对粒度影响不明显,zeta电位绝对值随温度升高而升高,胶体稳定性上升;反应时间小于10 min会产生黑色沉淀,反应时间大于10 min后,对粒度影响不明显,zeta电位绝对值随时间增长有降低的趋势,胶体稳定性下降;搅拌速度升高,粒度减小,zeta电位的绝对值有升高趋势,胶体稳定性上升;溶胶中的银颗粒浓度由0.05‰提高到0.07‰时,zeta电位的绝对值降低,粒度增大,胶体稳定性降低.     

微波法快速制备单分散纳米银溶胶

不添加任何还原剂,在PVP保护下通过微波辐射[Ag(NH3)2]OH络合物水溶液激发自由电子还原Ag+形成纳米银溶胶。UV-Vis吸收光谱测试表明,胶态纳米银粒子的吸光度随微波辐射时间的延长而增加,但最大吸收波长基本不变。当Ag+/PVP质量比为1:8,微波辐射时间为5min时,吸光度趋于稳定。TEM观测和图像分析结果表明,纳米银粒子的形貌为球形、单分散、平均粒径1.36nm、标准偏差0.54nm。     

溶胶凝胶法制备纳米贵金属稀土复合氧化物研究

通过溶胶凝胶法以无机盐为原料制备纳米贵金属稀土复合氧化物,并采用透射电镜(TEM)、低温氮吸附、X射线衍射(XRD)和程序升温H2还原(TPR-H2)对其形貌特征和物化性能进行了研究.复合氧化物为无定形或不规则多晶物质,以不规则球形粒子聚集成团存在,平均粒径约为70 nm.其比表面积和总孔容适中,孔容呈现双峰分布特征.其储氧值和还原起点温度分别为2767 μmol/g和200℃,具有作为汽车尾气净化三元催化剂涂层料的潜在优异起燃和储氧特性.     

室温制备纳米银醇溶胶

在室温下制备了分散性好、稳定性好、粒径分布均匀的高浓度纳米银醇溶胶。采用透射电子显微镜(TEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)对产物的形貌和光学性能进行表征。结果表明,所制备的纳米银为分散均匀的球形粒子,平均粒径为4.8nm。在此反应过程中,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)既作保护剂又作还原剂,作为溶剂的乙醇有利于PVP分子链的舒展,增大了PVP分子与Ag+的接触几率,促进了还原反应的快速进行;另一方面,充分舒展的PVP分子能有效抑制银纳米粒子团聚。     

Ag／SiO2复合薄膜的溶胶-凝胶法制备与光吸收特性

本研究以AgNO3和TEOS为原料，乙二醇独甲醚为溶剂，利用溶胶．凝胶法配制前躯体溶液，在玻璃基片上用匀胶法制备了Ag含量为50％（质量分数）的Ag纳米颗粒分散SiO2薄膜。利用X射线衍射、紫外可见分光光度计对Ag／SiO2复合薄膜的微观结构，光学吸收谱进行了表征和测试。研究了复合薄膜的制备工艺和不同热处理温度对薄膜光吸收特性的影响。DSC曲线表明热处理温度为200℃时薄膜中有Ag颗粒形成，300℃时薄膜中有机物完全分解。吸收光谱研究表明：Ag／SiO2薄膜在410-430nm波长范围内有明显的表面等离子共振吸收峰，随着热处理温度的升高SPR吸收峰的强度增强，峰宽变窄，峰位发生蓝移。     

水相法制备小粒径金溶胶

采用柠檬酸三钠还原氯金酸法制备金溶胶.研究了还原剂用量、试剂加入顺序、反应时间、搅拌速度等因素对金溶胶浓度、粒径、形貌和分散性的影响,使用紫外-可见分光光度计和透射电子显微镜对金溶胶的光学特性、粒径、形貌及结构进行表征.结果表明:制备小粒径金溶胶的最优条件为柠檬酸三钠(0.034 mol/L)与氯金酸(0.024 mol/L)溶液体积比为3:1,将氯金酸加入柠檬酸三钠溶液中为宜,反应时间6 min,搅拌速度约650 r/min;在此最优条件下可成功制备出形貌均一、分散性好、稳定性佳的金溶胶,其平均粒径约6～7 nm.     

纳米银导电墨水的制备及其在高精度柔性电路打印中的应用研究

分别以银纳米颗粒和银纳米线为导电组份,以BYK-333为表面助剂,以乙二醇为溶剂制备出两类喷墨打印型导电墨水,采用MICROPLTTER Ⅱ型微纳米沉积系统在柔性透明基底上打印了导电线路,研究了打印工艺、热烧结固化、封装等对两种打印电路的导电性、耐候性和扰度等性能的影响。结果表明,打印机喷头口径和墨水与基底接触角是决定导电电路线宽精度的关键因素,热烧结处理可以提高银纳米颗粒柔性电路的导电性,在160℃烧结30 min时,电阻率下降到16.4 μΩ.cm,在空气中放置90天后保持导电性能不变,1000次弯折后电阻率上升12.4%;随着打印次数增加,银纳米线打印电路的导电性不断增加,打印9次得到的打印直线单位电阻为88.9 Ω/cm,而随着烧结温度和时间的增加电路导电性下降,PDMS封装可以极大地提高打印电路的稳定性,在空气中放置90天并弯折1000次后导电性能保持不变,表明基于银纳米材料导电墨水及微纳米沉积系统可以实现高性能和高精度柔性电路的稳定打印。     

纳米银溶胶的固液分离研究

以次磷酸钠液相还原法制备纳米银溶胶,通过添加试剂破坏银溶胶的稳定性,使银粒子产生聚沉或絮凝,分析了纳米银溶胶的稳定条件.考查了加入氨水的工艺条件对从银溶胶中过滤分离纳米银粉的影响,控制溶胶的pH范围可以得到不同粒度的纳米银.用有机碱性混合试剂可使溶胶中的银粒子絮凝,易于固液分离,干燥后的银粉经快速渗透剂T分散后,银粉的粒度小（10 nm～20 nm）、稳定性好.提供了从银溶胶中过滤纳米银粉的新方法,该方法工艺简单、对设备要求低、能耗小、银粉的收率高,易于实现工业化.试样经TEM分析发现,该法制备的纳米银粉粒度小（10nm～40 nm）,分散性好.XRD物相分析证实其为纯的金属银.     

间接电还原法合成银纳米颗粒及纳米银粉的抗菌性能

利用Keggin结构的12-磷钨酸（PTA,下同）作为还原剂,采用间接电还原法还原硝酸银制备了银纳米颗粒,考察了12-磷钨酸与Ag+离子不同摩尔配比对Ag纳米颗粒大小的影响。用透射电子显微镜(TEM)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)等手段对制备的银纳米颗粒的形貌、组分、粒径和相结构进行了表征。测试了银纳米颗粒对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能,结果表明,制备的Ag纳米颗粒的平均粒径随磷钨酸和硝酸银的摩尔比的减小而增大。纳米银对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生长具有较好的抑制作用,且抗菌性能稳定。     

碳热还原协同溶胶-凝胶法合成纳米ZrB2粉末

利用ZrO2-B2O3-C反应体系碳热还原的基本原理,分别使用正丙醇锆（Zr（Oc3H7）4）、硼酸（H3BO3）和蔗糖（C12H22O11）为原料,采用溶胶-凝胶-碳热还原法合成了二硼化锆（ZrB2）纳米粉末。我们首先使用络合剂醋酸（AcOH）修饰Zr（OC3H7）4,以防止Zr（OC3H7）4的快速水解;其次,选用蔗糖作为碳源,是考虑到蔗糖热解时可以完全分解为碳,这样可以准确计算热解过程碳的生成量。此外,研究了凝胶温度对ZrB2纳米粉末形貌的影响。结果表明：当起始原料B／Zr（mol）=2．3、热解温度为1550℃时,通过碳热还原协同溶胶-凝胶法成功合成了单相ZrB2纳米粉末;当凝胶温度分别为65、75和85℃时,ZrB2纳米粉末形貌从球状演变为链状,最后生长为棒状,生长机理为定向吸附。     

DTAB溶液中纳米银的制备

常温磁力搅拌下,在十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)体系中用水合肼还原硝酸银制备了颗粒细小均匀的纳米银粉。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见光谱(UV-vis)对产品进行了分析表征。结果表明,纳米银并非是由水合肼直接还原Ag+生成,而是生成的溴化银逐渐被还原后的产物。随着反应时间的变化,体系中首先形成粒度均匀的类球形溴化银,随后转变为多面体的溴化银,最后转变为颗粒细小的纳米银。     

类银镜法高产量制备高稳定纳米银

以AgNO3为前躯体,葡萄糖为还原剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为络合剂和分散剂,一步法制备纳米银溶胶。利用紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对银溶胶的形成、颗粒尺寸形貌、稳定性和晶体结构进行了表征。结果表明,CTAB与Ag+和H+发生络合反应,稳定了H+,促进了葡萄糖对Ag+的还原;所制备银纳米粒子以球形为主,分散性良好,粒径分布范围为10～40nm,银浓度高达0.025mol/L,室温条件下能够稳定5个月以上。     

快速制备胶态银纳米粒子

通过紫外光与热激发协同作用于[Ag(NH3)2]+络合离子与聚乙烯吡咯烷酮水溶液,制备高浓度、粒径分布均匀的胶态银纳米粒子,并用紫外-可见吸收光谱对银纳米粒子的形核与增长过程进行监控。结果表明：所制得银纳米粒子的等离子共振吸收峰对应的波长大约为419 nm。TEM结果显示,大多数银纳米粒子为球形,其平均粒径约为1.32 nm,标准偏差只有0.53 nm。所得产物的pH值几乎是中性,这使得该银胶有着更广泛的应用。     

纳米Ag粒子与CN^-反应的机制研究

利用UV-辐照光化学还原法制备了平均粒径为20nm的黄色胶体银溶液，借助于银粒子的表面等离子体共振（SPR）光谱，研究了Ag粒子与CN^-反应的动力学特性，探讨了分子O2参与反应过程的机制和OH^-离子的影响，测定了Ag粒子与CN^-反应形成络合物的配位数。     

镧对真空沉积银纳米粒子细化作用的研究

用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等方法研究了稀土元素镧对真空蒸发沉积银纳米粒子的细化作用。实验表明，用镧预处理的基底，对真空蒸发沉积的银纳米粒子有细化作用，可使银纳米粒子的粒度由20—30nm减小到约10nm。镧对银纳米粒子的细化作用机理是：基底吸附镧增强了其对银原子的等效吸附能和基底表面徙动激活能，使银纳米粒子在基底表面的徙动扩散运动受到削弱，进而减少了相互团聚。作者认为，掺入镧后的与镧相关的成分为非晶态，其对银纳米粒子的细化作用使银的XRD衍射峰消失。由Lewis-Campbell理论分析估算得到，镧的引入使基底表面徙动激活能增加约0．058eV，相应的基底原子吸附能增加约0．08～0．42eV。     

易合成高活性碳酸钙/纳米银复合球

以简单高效的模板法,成功获得了碳酸钙纳米组装球、纳米片状组装体和梭状结构.首次将具有大比表面积的方解石型的碳酸钙纳米组装球经过表面处理后,与纳米银进行复合,成功获得了碳酸钙/纳米银复合球,该复合球在抗菌、卫生等领域具有广阔应用前景,它不仅可以降低贵金属银的消耗,更重要的是为纳米碳酸钙的实际应用提供了一个新的发展思路.     

纳米银的分散稳定性和光谱性质研究

采用柠檬酸钠和葡萄糖还原硝酸银制备出平均粒径50nm左右的纳米银溶胶,通过x-射线衍射（XRD）、紫外可见光谱（UV-vis）和荧光光谱（FL）分析了银溶胶的结构和光学性能,最终确定了银溶胶的最佳激发和发射波长值分别为260nm和522nm。详细讨论了溶液pH值、醇／水比例及表面活性剂等因素对纳米银溶胶分散稳定性的影响,并通过透射电镜观察纳米银颗粒的存在状态。结果表明,纳米银溶胶在介电常数较高的溶剂中稳定性提高,体系pH值在5～6时稳定性较高,PVP、阳离子表面活性剂能够提高体系分散稳定性,阴离子表面活性剂则使银粒子发生明显的聚集。     

纯无机体系合成高度稳定和分散的纳米银胶

采用固相反应+放电等离子体两步法成功地制备了TiFeSb及Mn掺杂的(Ti0.75Mn0.25)FeSb两种P型Half-Heusler 热电材料,并对这两种新型热电材料体系的X射线衍射谱进行了计算模拟和试验研究,同时对其组织结构和热电性能进行了表征.试验结果表明,合成材料的X射线衍射试验谱可以与模拟计算谱很好的吻合;50℃时,TiFeSb的ZT值为0.011,而(Ti0.75Mn0.25)FeSb体系因Mn掺杂后电阻率大幅度下降,Seebeck系数变化不大,热导率下降了1.2 W·m-1.K-1,使得最终的功率因子较TiFeSb体系提高了3.5倍,ZT值提高了4.3倍.