纳米银的制备及稳定性研究
发布时间：2020-03-24 18:58
【摘要】：纳米银在新型催化剂、灭菌材料、电子浆料等领域具有重要应用价值,受到国内外研究者的广泛关注。研究纳米银的条件温和、工艺简便的制备方法具有重要价值。本文分别采用聚乙烯吡咯烷酮还原法和苦菜提取液还原法制备纳米银,考察了制备条件对纳米银的粒径和稳定性的影响规律。以丙三醇为溶剂、以PVP为还原剂、以AgNO3为前驱体制备纳米银,用紫外-可见光谱跟踪纳米银的形成和长大过程,考察了在反应混合物中加入水、碱和葡萄糖对纳米银的粒径和稳定性的影响作用。结果表明:加入少量的水会加快纳米银的形成速率,得到的纳米银水分散液稳定性较好;随着水含量的增加,纳米银的粒径变大,浓度减小。加入碱能够加快纳米银的形成速率,但纳米银的粒径略变大、浓度也变大,纳米银在反应混合液中的稳定性较好,但将纳米银分离出来重新分散在水中后会发生聚沉。加入葡萄糖所得纳米银的粒径基本不变,浓度增大,稳定性增强。反应温度100℃、反应时间1h,用聚乙烯吡咯烷酮还原法制得的纳米银平均粒径20nm,形貌近似球形,分散性较好。以苦菜提取液为还原剂和保护剂,AgNO3为前驱体制备纳米银,用紫外-可见光谱跟踪纳米银的形成和长大过程,研究了 AgNO3浓度、反应时间、温度、pH、苦菜提取液添加量、氯离子浓度、表面活性剂等对得到的纳米银的粒径和稳定性的影响作用,用透射电镜、X-射线衍射和红外光谱等对制得的纳米银进行了表征。结果表明:随着AgN03浓度的增大,纳米银的特征吸收峰红移,吸光度增大。随着反应时间的延长,纳米银的特征吸收峰位置略有红移,吸光度在逐渐增大。温度越高,反应速率越快,生成的纳米银浓度越大,但苦菜提取液中的高分子物质发生副反应造成反应混合液的浊度增大。pH=6.8时,得到的纳米银的粒径分布最为均匀。随着苦菜提取液添加量的增加,得到的纳米银浓度增大,稳定性也增强,但苦菜提取液引入的氯离子对产物的影响作用也增强。在提取液不变的情况下,外加少量Cl-(40ug)对纳米银的制备几乎没有影响;但随着外加Cl-量的增加,纳米银的粒径增大、浓度减小、稳定性减小,出现团聚现象且溶液浊度增加。微量的十六烷基苯磺酸钠加入,加快了反应速率,但粒子的粒径变大,稳定性变差。十六烷基三甲基溴化铵加入到反应体系中,体系浑浊度增加,对纳米银的制备及稳定性有副作用。十二烷基硫酸钠加入够使制备的纳米银粒子的粒径小,浓度减小。不同量的曲拉通X-100对纳米银制备几乎不影响,但是曲拉通X-100对纳米银的稳定性有协同作用。透射电镜分析表明纳米银的形貌多数为类球形且有少数棒状结构,粒径为20nm左右,分散性良好。X-射线衍射分析表明苦菜提取液制备的纳米银晶型为面心立方结构。红外光谱分析证明提取液中的酚类,氨基酸类,脂肪类,芳香族类都在纳米银的制备中起到还原作用和保护作用。
【图文】：
故纳米银之间有很强的稳定性而存在。通常在纳米银的制备过程中，会选择一种或者多种作用机理，来稳定纳米银颗粒。图1.1 纳米银的制备方法Fig.1.1 Methods for preparing nano-silver目前，制备纳米银的方法可以分为三类：生物法、化学法和物理法，如图1-1所示。采用物理法制备纳米银相对其他方法来说原理简单，制备的纳米银纯度较高，但是由于物理法对设备的要求比较高，因此制备的成本比较高。化学法制备纳米银是指，在一定的化学反应条件下，运用化学还原剂来还原溶液中的银离子得到银单质，进而得到纳米银。对化学法来说，通常有两种分类：一种我们称之为传统化学法，即采用的还原剂比较常见，用其来还原银离子制备纳米银；另外一种我们称之为化学辐射法，即通过强烈的辐射作用，激发溶液中的电子，该电子与银离子产生氧化还原反应制备出纳米银[22-23]。由于采用化学法制备纳米银
1 绪论9图1.3 植物提取液制备纳米银的机理Fig.1.3 Mechanism of synthesis of nano-silver using leaf extract常选用植物叶子、花瓣、果实、根系的提取液，简单、快速制备纳米银。在反应过程中，提取液是还原剂兼稳定剂，提取液中的活性成分或其初级代谢产物中含有还原性物质及高分子活性成分，可以将Ag+还原成Ag0。纳米银的粒径、形貌及稳定性与反应体系提取液的浓度、pH值、时间、温度及前驱体的浓度有很大关系。纳米银在各领域的应用性能在很大程度上取决于粒子的粒径大小及形貌。提取液中活性成分或者活性成分的次级代谢产物包裹在纳米银上，不仅对纳米银有稳定、分散的作用，而且生物相容性好，增强了其在医疗卫生方面的应用。目前，印度楝[54]、樟树[55]、胡荽[56]、芒果树[57]等植物的提取液都可以制备稳定性好、分散性好的纳米银。蒲公英及冬枣的提取液也可以制备纳米银，且所制备的纳米银可应用于医药卫生，废水处理，化学感光材料及生活消费等各个方面。近几年，，研究者把纳米银制备的方法已经转向了植物提取液制备纳米银粒子，同时研究了其抗菌性及医疗方面的应用。在芦荟提取液中实现了纳米Ag或纳米Au的大小和形貌的控制生长
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O614.122;TB383.1
【图文】：
故纳米银之间有很强的稳定性而存在。通常在纳米银的制备过程中，会选择一种或者多种作用机理，来稳定纳米银颗粒。图1.1 纳米银的制备方法Fig.1.1 Methods for preparing nano-silver目前，制备纳米银的方法可以分为三类：生物法、化学法和物理法，如图1-1所示。采用物理法制备纳米银相对其他方法来说原理简单，制备的纳米银纯度较高，但是由于物理法对设备的要求比较高，因此制备的成本比较高。化学法制备纳米银是指，在一定的化学反应条件下，运用化学还原剂来还原溶液中的银离子得到银单质，进而得到纳米银。对化学法来说，通常有两种分类：一种我们称之为传统化学法，即采用的还原剂比较常见，用其来还原银离子制备纳米银；另外一种我们称之为化学辐射法，即通过强烈的辐射作用，激发溶液中的电子，该电子与银离子产生氧化还原反应制备出纳米银[22-23]。由于采用化学法制备纳米银
1 绪论9图1.3 植物提取液制备纳米银的机理Fig.1.3 Mechanism of synthesis of nano-silver using leaf extract常选用植物叶子、花瓣、果实、根系的提取液，简单、快速制备纳米银。在反应过程中，提取液是还原剂兼稳定剂，提取液中的活性成分或其初级代谢产物中含有还原性物质及高分子活性成分，可以将Ag+还原成Ag0。纳米银的粒径、形貌及稳定性与反应体系提取液的浓度、pH值、时间、温度及前驱体的浓度有很大关系。纳米银在各领域的应用性能在很大程度上取决于粒子的粒径大小及形貌。提取液中活性成分或者活性成分的次级代谢产物包裹在纳米银上，不仅对纳米银有稳定、分散的作用，而且生物相容性好，增强了其在医疗卫生方面的应用。目前，印度楝[54]、樟树[55]、胡荽[56]、芒果树[57]等植物的提取液都可以制备稳定性好、分散性好的纳米银。蒲公英及冬枣的提取液也可以制备纳米银，且所制备的纳米银可应用于医药卫生，废水处理，化学感光材料及生活消费等各个方面。近几年，，研究者把纳米银制备的方法已经转向了植物提取液制备纳米银粒子，同时研究了其抗菌性及医疗方面的应用。在芦荟提取液中实现了纳米Ag或纳米Au的大小和形貌的控制生长
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O614.122;TB383.1
【参考文献】
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1 刘洋;姜雨虹;张小龙;魏茂斌;王雅新;杨景海;;溶胶-凝胶法制备FePt纳米颗粒及其性质研究[J];吉林师范大学学报(自然科学版);2012年02期
2 李德伟;蔡微;商广义;朱传凤;姚骏恩;;多种形貌纳米银的电化学制备及其表面增强拉曼光谱研究[J];电子显微学报;2011年01期
3 刘春华;李春丽;;纳米银粒子的制备方法进展[J];化学研究与应用;2010年06期
4 王立英;蔡灵剑;沈
本文编号：2598720
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