Sodium alginate mediated route for the synthesis of monodisperse silver nanoparticles using glucose as reducing agents海藻酸钠为保护剂葡萄糖为还原剂合成单分散银纳米粒子

报道了一种在水溶液中的简单绿色法制备纳米银溶胶。硝酸银,海藻酸钠素,葡萄糖分别做为银源,保护剂和还原剂。纳米溶胶的颜色从无色变到黄色,表明生成了纳米银粒子。利用透射型电子显微镜（TEM）,紫外可见光谱（UV-vis）和X-射线衍射（XRD）对样品进行了分析。TEM图像表明,所得到的银纳米颗粒的为粒径较小,分散性较好的球状粒子,分布范围较窄,从3 nm 到12 nm。XRD结果表明所得到的纳米金属粒子为单晶的纳米银颗粒。通过UV光谱对反应时间、反应温度、银离子浓度及还原剂的浓度对粒径的影响进行了研究。由于该方法具有无污染、简单、廉价等优点,因此该方法可以做为一种较好的制备纳米银粒子的方法。该方法可以扩展到其它贵金属的技术应用,例如药用,工业应用等。     

Effects of different functional group-containing organics on morphology-controlled synthesis of silver nanoparticles at room temperature

Silver nanoparticles with average particles sizes ranging from 2 to 131nm were manipulatively synthesized starting from silver nitrate using different functional group-containing organic modifiers at room temperature. The effects of the organic modifiers on the morphology of the resulting silver nanoparticles were strongly dependent on the intrinsic properties of the functional groups and the reducibility of the reductant. Numerous ether bonds （-0-）present in polyethylene glycol and Tween-80 were beneficial to the formation of silver nanoparticles with particle sizes of several nanometers in a narrow size distribution in both weak and strong reducing environments. Cetyltrimethylammonium bromide induced the formation of nanosized silver triangle plates in a weak reducing environment. The crystal growth of the silver nanoparticles with particle sizes of more than lOnm was postulated through an adhesion process of small-sized particles followed by a subsequent coalescence process under the present reaction conditions.     

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.     

超声场下银胶体的制备

在超声场作用下，以聚乙烯毗咯烷酮为保护剂，硝酸银为前驱物，经硼氢化钾还原制备了稳定的银胶体。研究了保护剂和还原剂用量、超声时间和超声功率等因素对银胶体稳定性的影响，利用透射电镜、选区电子衍射和分光光度等技术对制备的银胶体进行了表征。结果表明：银纳米粒子为面心立方（fcc）结构；PVP与AgNO3质量比为1：1时，PVP可有效保护银粒子，获得了球形颗粒：AgNO3与KBH4摩尔比为1：2时，可制得分散较好的直径约为20nm的类球形银纳米颗粒；在超声场作用下，银胶体的分散性和稳定性增强。随着超声功率的增大，银纳米粒子直径变小，粒径分布变窄。超声50min制得的银胶体主要以球形纳米颗粒形式存在，粒径在10nm-20nm范围内，稳定性好。     

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。     

Synthesis and characterization of silver nanoparticles by sonoelectrodeposition

Shaped silver nanoparticles with sphere, wire and dendrite were prepared by sonoelectrochemical deposition from an aqueous solution of AgNO3 in the presence of ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt （EDTA） and polyvinylpyrrolidone （PVP）. The diameter of spherical silver particles was about 30 nm. The diameter of the silver nanowires was also about 30 nm and the length was 200-900 nm. The dendrites were synthesized with the concentration of silver solution increasing. Silver nanoparticles were characterized by transmission electron microscope （TEM）, X-ray powder diffraction （XRD）, scanning probe microscope （SPM） and UV-vis absorption spectrum. XRD patterns revealed that silver particles were of face-centered cubic structure. UV-vis absorption spectra indicated that different morphology and size of silver particles could influence the optical properties.     

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。     

Insight into the Mechanism of Nanoparticle-Aggregated Crystallization for Mesocrystals

研究和探讨了银介观晶体的形成过程和机理,银介观晶体通过AgNO3溶液和Sn替换反应合成原始的纳米微粒。在200mmol/L浓度下,纳米颗粒沿着<211>方向聚集形成树突,银纳米颗粒是3×{422}位面;相应的,当浓度达到1mol/L时,形成的纳米颗粒在沿着<211>方向聚集的同时,在<110>方向形成第2个聚集单位,并最终形成多空的盘状结构的介观晶体,其厚度约为50nm;当浓度为2mol/L时,纳米颗粒继续沿着<110>方向聚集,形成三角形的板状结构,随着聚集的越来越多,最终形成厚度超过100nm的单晶介观晶体。     

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。     

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。     

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。     

热注入法制备银纳米颗粒及其性能表征

采用热注入法,以AgNO3为前躯体,乙二醇为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂和分散剂,制备银纳米颗粒。利用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）和紫外-可见光分光光度计（UV-Vis）对产物银颗粒的尺寸形貌、晶体结构以及光学性能进行了表征,同时根据Mie散射理论对消光谱进行模拟计算。结果表明,同传统的一步化学还原法相比,利用热注入法制备的银纳米颗粒粒径分布更加均匀,分散性更好。所制备的银颗粒呈类球形,粒度约为20 nm,其共振吸收谱线同模拟计算的结果基本符合。     

不同有机官能团对室温下纳米银形貌控制合成的影响

选择10种含有不同官能团的有机物为表面修饰剂,如聚乙烯吡咯烷酮、吐温-80、十二烷基硫酸钠、聚丙烯酸钠、聚乙二醇、山梨醇、十二烷基磺酸钠、聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠和十六烷基三甲基溴化铵等,在室温下进行了平均粒径在2～131nm范围内纳米银颗粒的控制合成研究.有机修饰剂中含有的不同官能团对制得的纳米银形貌的影响主要取决于有机修饰剂的官能团特性和还原剂的还原能力.在不同还原条件下,含多醚键的聚乙二醇、吐温-80皆易于合成出平均粒径为几纳米、粒径分布窄、分散性好的纳米银.在弱还原剂条件下,十六烷基三甲基溴化铵诱导生成了三角形片状纳米银,但是在强还原剂存在条件下生成了粒状纳米银.粒径大于10m的纳米银晶体的生长是通过小颗粒的聚集与熔合而成,而不是经过小颗粒的溶解-沉积过程形成.     

化学还原法制备纳米银颗粒及纳米银导电浆料的性能

采用化学还原法,在水相中,以硼氢化钠为还原剂,月桂酸为分散剂,通过还原银氨络合物溶液制备了纳米银胶体,之后通过调节胶体的pH值,分离出了纳米银颗粒。TEM和XRD分析表明,该纳米银颗粒的平均粒径大约为17 nm,集中分布于5～30 nm,且无明显的团聚现象;红外光谱分析表明该纳米银颗粒表面包覆有月桂酸,紫外光谱表明制得的纳米银胶体在397 nm处有较强的吸收峰。将分离出的湿纳米银颗粒作为功能相,加入预先配制的载体相中,运用机械搅拌和超声分散等手段,制得了纳米银导电浆料。热重分析表明该浆料含有约67%(质量分数)的金属银,在220℃下烧结2 h后,其电阻率为4.2×10-5Ω.cm。经微细笔直写后,其线条的分辨率可以达到60μm。     

控制剂碳酸钠辅助微波合成球形纳米银颗粒

在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)存在下,以无水Na2CO3为控制剂,利用微波辅助多元醇法快速加热还原硝酸银制备了球形Ag纳米颗粒,研究了Na2CO3的添加量对球形Ag纳米颗粒大小的影响。用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)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。结果表明,制备的Ag纳米颗粒的平均粒径随着Na2CO3添加量的增大而逐渐减小。     

Mechanism of Preparing Spherical Nano-sized Silver Particles via o-Phenylenediamine Reduction Process in Water-NMPD Mixed Solution System

室温条件下,在水-NMPD混合溶液中,以邻苯二胺还原硝酸银,通过直接混合的一步反应,实现了球形纳米尺度银颗粒的可控制备。制备的颗粒采用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）技术进行性质表征,反应后的溶液体系采用紫外-可见光谱（UV-Vs）和液相色谱-质谱（LC-MS）技术进行分析。结果表明：制备的纳米银颗粒呈现出良好的球形形态,粒径均匀,平均粒径约 70 nm,银纳米颗粒具有面心立方对称结构,其晶格参数 dhkl,a 和 V 3均略大于标准卡片值,邻苯二胺经银离子氧化后的产物为2,3-二氨基吩嗪。     

Preparation of nanostructure silver powders by mechanical decomposing and mechanochemical reduction of silver oxide

The mechanical decomposing and mechanochemical reductions of silver oxide for preparation of nanocrystalline silver powders by high planetary ball mill was investigated. XRD and HRSEM techniques were used to characterize the structural evolution and morphological changes of products. The results show that the nanostructured silver with an average crystallite size of 14 nm and internal strain of 0.75% is synthesized by mechanical decomposing of Ag₂O after 95 h milling. While, the product of mechanochemical reduction of silver oxide using graphite after 22 h milling is nanostructured silver with an average crystallite size of 28 nm and internal strain of 0.44%.     

非水溶液体系中晶种法制备球形银纳米颗粒

以丙三醇作溶剂,硝酸银为原料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,硼氢化钠为还原剂制备了银纳米晶种;以此银纳米粒子作为初级晶种,以丙三醇作溶剂和还原剂,通过升温提高丙三醇的还原性制备银纳米颗粒。研究分散剂种类、生长液银浓度、晶种加入量对银粉的影响,采用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)对制备产物的结构、物相、形貌进行表征。结果表明,通过改变条件可以制备出分散性良好、粒径均匀的70 nm左右的球形银粉。     

乙二醇水热还原法制备纳米银

利用乙二醇在高温下的还原特性,在水热条件下制备了纳米银粒子,并通过透射电镜、X射线衍射、紫外吸收光谱对其结构进行了表征.研究结果表明:所制备的纳米银具有面心立方相的多晶结构,平均粒径在30nm左右,紫外吸收峰的位置在380 nm左右.分散剂和体系中含水量对纳米银的粒径有一定影响.     

银纳米材料的可控合成研究

纳米银的形貌、尺寸和尺寸分布可通过采用不同的合成技术和反应条件来调控.在大量阅读文献的基础上对纳米银的可控合成研究进行评述.结合本课题组在可控合成球形银纳米粒子方面的研究,较系统地讨论了纳米银的一些主要制备方法,包括化学还原法、微乳液法、模板法、电化学法、光诱导法、微波辅助还原法、超声波辅助还原法、辐射还原法等等,分析了纳米银制备过程中存在的不足,展望了纳米银合成研究的发展趋势.