水合电子对等离子体电化学法制备银纳米颗粒的影响

发布时间：2021-07-25 20:37

　　等离子体电化学法制备银纳米颗粒（Ag Nanoparticles,Ag-NPs）比常用化学方法更加快速环保,且具有良好的应用前景.为了更好地调控Ag-NPs的生长过程,利用局域表面等离子共振（Localized Surface Plasmon Resonance,LSPR）吸收光谱法实时监测Ag-NPs的生长过程,通过改变放电时间、电流及加入不同浓度的乙醇作为自由基OH清除剂,验证了水合电子对Ag⁺的还原作用.实验结果表明:增加放电时间、增大放电电流及加入低浓度乙醇均可促进Ag-NPs的生成;然而加入高浓度乙醇在反应初期会促进Ag⁺的还原,而在反应进行一段时间后会阻碍Ag⁺的还原. 

【文章来源】：材料研究与应用. 2020,14(02)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

实验装置原理示意图

图2为不同放电时间的吸收光谱图及不同放电电流的LSPR吸收峰值图.从图2(a)可见,在放电电流8 mA不变的条件下,增加反应时间,LSPR吸收光谱峰值随时间的增加而增强.从图2(b)可见,将放电电流从6 mA增加至12 mA时,在放电时间相同的条件下,电流越大,LSPR吸收光谱的峰值越强.这是因为[13-14] Q=I·t=neF,式中Q是转移的电荷,I是放电电流,t是反应时间,ne为注入电子的摩尔数,F是法拉第常数,e是电子,eaq-是水合电子.当增加放电时间和增大放电电流时,电子数随之增加,此时直流放电等离子体与液体相互反应,便会产生更多的水合电子,促进银离子的还原.

图3为在反应溶液中加入不同低浓度的乙醇得到的LSPR吸收光谱峰值图.从图3可以看出:当不加入乙醇时,峰值上升速率较慢;当加入的乙醇浓度逐渐增大时,峰值上升的速率也随之增大.这是因为加入低浓度乙醇时,乙醇在与放电等离子体反应的过程中可以产生额外的电子[15],这些电子既可以和OH自由基反应,使乙醇达到OH自由基清除剂的效果,从而使反应 ΟΗ+e aq- → ΟΗ -[14] 减弱,导致OH自由基消耗掉的水合电子变少,使溶液中水合电子浓度增大,同时又能直接把Ag+还原而生成Ag-NPs.由于乙醇和OH自由基反应生成的—CH(CH3)OH具有还原性,—CH(CH3)OH也能将银离子还原:—CH(CH 3)ΟΗ+Ag + → Ag+ CΗ3CΗΟ+Η +[16] .2.3 高浓度OH自由基清除剂乙醇对Ag-NPs的影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]液相化学还原法制备纳米银颗粒的研究[J]. 王春霞,李英琳,徐磊,周少波.  化工技术与开发. 2014(06)
[2]化学还原法制备纳米银颗粒及纳米银导电浆料的性能[J]. 王小叶,刘建国,曹宇,蔡志祥,李祥友,曾晓雁.  贵金属. 2011(02)
[3]银纳米粒子的生物医学应用研究进展[J]. 张燕,王强斌.  生物物理学报. 2010(08)
[4]化学还原法制备银纳米颗粒[J]. 晋传贵,姜山,陈刚.  安徽工业大学学报(自然科学版). 2008(02)



本文编号：3302736