三角形银纳米片的组装及其光学性能研究
发布时间：2020-05-06 10:55
【摘要】：Ag纳米粒子因其在磁学、光伏和光学等领域的潜在应用,受到了人们的广泛关注。越来越多不同形貌、尺寸、功能的Ag纳米材料逐渐被科研工作者开发出来,其中三角形Ag纳米材料越来越受到人们的青睐。制备出高产且重复性好的三角形Ag纳米结构对于Ag纳米材料的研究具有重大的意义。研究者们一直希望,能够灵活有效地操纵纳米结构单元。近年来,自组装技术已经成为通过非共价键力构筑纳米或微米尺度上的有序结构的常用方法。为此,本论文通过范德华引力得到面对面组装的三角形Ag纳米片,并采用时域有限差分方法(FDTD)对其光学性质进行理论模拟。具体研究工作如下:通过调整试剂的用量及保存环境等实验条件,得到不同形貌及尺寸的Ag纳米材料。将产物进行TEM、SEM及UV-vis表征后,得到三角形Ag纳米片的最佳制备工艺,其中在加入硼氢化钠后进行静置保存是得到三角形Ag纳米片的关键操作。将三角形Ag纳米片溶液进行离心浓缩和静置一周后,得到面对面组装的三角形Ag纳米片,通过TEM、SEM的表征,结果表明,组装后的Ag纳米片呈现链状结构。这种组装受到的主要作用力是纳米粒子面与面之间的范德华吸引力。通过对比组装的与单分散的三角形Ag纳米片的消光光谱图,得到二者的光学性质存在差异的结果,即面内偶极消光峰发生蓝移。通过FDTD对其光学性质进行理论模拟,结果表明,理论计算与实验结果的光学性质变化趋势相同,但是理论模拟的结果中,消光峰蓝移幅度相较于实验结果的幅度更大。通过模拟更多的实际的组装情况,例如纳米片之间存在大小差异、纳米片与片之间的位移及旋转等情况进行进一步的理论模拟,结果表明,蓝移幅度的差异可归因于这些实际存在的组装情况所导致的面与面之间的不完全重叠。将单分散的Ag纳米材料与组装的Ag纳米材料进行硫化反应后,分别得到单分散的与组装的贵金属-半导体杂化材料Ag-Ag_2S,对两种材料在可见光照射下进行光催化降解有机染料亚甲基蓝的测试,结果表明,组装的Ag-Ag_2S杂化材料的光催化效率可达98.4%,具有良好的光催化效果。
【图文】：
哈尔滨工业大学理学硕士学位论文 晶种法年来，另一种很广泛使用的合成方法是晶种法，即使用预先形成的纳步生长的种子，如图 1-2 所示。Xia[18]等人认为在该方法中成核和生开的，这样可以更好的控制最终的形态的生成。2010 年，Zhang[19]及子生长法合成了边长可控在 30 nm~200 nm 范围内的 Ag 纳米立方体键之处在于使用单晶 Ag 的种子，且用硝酸银作为制备前体，而在该的副产物硝酸可以抑制单晶种子的均相成核及单晶种子转化为孪晶程。
哈尔滨工业大学理学硕士学位论文的尺寸。该方法具体为将硝酸银、柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、L-精氨酸钠混匀，使用波长范围在 380nm~510nm 的 0.5mW/cm2卤灯，照射混合溶 35 nm 的十面体 Ag 纳米颗粒，将此溶液作为晶种与前驱体溶液混合，0.2 mW/cm2白炽灯照射 20 小时，可获得大量的 Ag 纳米十面体，，如果想nm 的 Ag 纳米十面体，重复此过程即可。Cho[22]等人将长度为 194±17nm 76±9nm 的 Au 纳米棒作为种子，溶于在乙醇中，然后将上述混合溶液加和聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液中，Ag 不断地沉积在 Au 棒的尖端部分及面，形成八面体的形貌。Yoo[23]等人通过种子法制备出金核 Ag 壳的三角构，在三角形 Au 种中的基础上通过添加 Ag 前体及抗坏血酸及氢氧化钠，Ag 沉积在 Au 核上，形成新型的 Au 核 Ag 壳结构。Sun[24]等人将硝酸 ℃的条件下用乙二醇还原成为 Ag 纳米种子，在聚乙烯吡咯烷酮的存在下长成为直径为 30nm~40nm，长度为 50μm 的 Ag 纳米线，在该研究中发整硝酸银与聚乙烯吡咯烷酮的量的时候可以调节所得到的 Ag 纳米线的
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB383.1;O614.122
本文编号：2651155
【图文】：
哈尔滨工业大学理学硕士学位论文 晶种法年来，另一种很广泛使用的合成方法是晶种法，即使用预先形成的纳步生长的种子，如图 1-2 所示。Xia[18]等人认为在该方法中成核和生开的，这样可以更好的控制最终的形态的生成。2010 年，Zhang[19]及子生长法合成了边长可控在 30 nm~200 nm 范围内的 Ag 纳米立方体键之处在于使用单晶 Ag 的种子，且用硝酸银作为制备前体，而在该的副产物硝酸可以抑制单晶种子的均相成核及单晶种子转化为孪晶程。
哈尔滨工业大学理学硕士学位论文的尺寸。该方法具体为将硝酸银、柠檬酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、L-精氨酸钠混匀，使用波长范围在 380nm~510nm 的 0.5mW/cm2卤灯，照射混合溶 35 nm 的十面体 Ag 纳米颗粒，将此溶液作为晶种与前驱体溶液混合，0.2 mW/cm2白炽灯照射 20 小时，可获得大量的 Ag 纳米十面体，，如果想nm 的 Ag 纳米十面体，重复此过程即可。Cho[22]等人将长度为 194±17nm 76±9nm 的 Au 纳米棒作为种子，溶于在乙醇中，然后将上述混合溶液加和聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液中，Ag 不断地沉积在 Au 棒的尖端部分及面，形成八面体的形貌。Yoo[23]等人通过种子法制备出金核 Ag 壳的三角构，在三角形 Au 种中的基础上通过添加 Ag 前体及抗坏血酸及氢氧化钠，Ag 沉积在 Au 核上，形成新型的 Au 核 Ag 壳结构。Sun[24]等人将硝酸 ℃的条件下用乙二醇还原成为 Ag 纳米种子，在聚乙烯吡咯烷酮的存在下长成为直径为 30nm~40nm，长度为 50μm 的 Ag 纳米线，在该研究中发整硝酸银与聚乙烯吡咯烷酮的量的时候可以调节所得到的 Ag 纳米线的
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB383.1;O614.122
【参考文献】
相关期刊论文 前1条
1 吴青松,赵岩,张彩碚,李峰;片状三角形银纳米颗粒的自组织行为与光学特性[J];物理学报;2005年03期
本文编号：2651155
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