納米金及金-凹凸棒土復(fù)保材料的制備與表征.pdf

1、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(zhǎng)以及性能研究方面已經(jīng)取得了巨大進(jìn)展,但是對(duì)于探索環(huán)境友好并更具有實(shí)用價(jià)值的合成方法仍舊是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。本文通過(guò)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(duì)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

2、狀金納米粒子的生長(zhǎng)機(jī)理。
　　 本文的研究?jī)?nèi)容主要包括:
　　 1.通過(guò)改變反應(yīng)中的氯金酸和檸檬酸鈉的摩爾比例來(lái)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(zhǎng),使得其粒徑可控,且分布均勻。紫外-可見(jiàn)吸收光譜反映出,隨著粒徑的增大,納米金在可見(jiàn)光區(qū)域的吸收峰發(fā)生紅移。
　　 2.利用乳酸作為還原

3、劑制備的金納米粒子,通過(guò)XRD分析產(chǎn)物的衍射峰得出分別對(duì)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(duì)應(yīng)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)氯會(huì)酸和乳酸的摩爾比強(qiáng)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(guò)該方法制備出的金納

4、米粒子將來(lái)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(guò)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(duì)金納米粒子生長(zhǎng)過(guò)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

5、金納米棒。在合成過(guò)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(zhǎng),從對(duì)照實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可知,得出硝酸銀的加入量和溶液的pH值強(qiáng)烈影響金納米棒的形成,同時(shí)對(duì)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,