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金属纳米颗粒具有与传统材料不同的奇特性能,如小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和量子隧道效应等,这使得其在催化、滤光、光吸收、医药、磁介质及新材料等方面有着广阔的应用前景。但是纳米颗粒的体积小,比表面积很大,表面原子占有率高,表面能高,化学活性很高,对所处环境特别敏感,容易与环境中的气体分子发生交互作用,纳米颗粒暴露于空气中极易氧化,从而引起纳米颗粒的稳定性和分散性变差,极易团聚,严重影响其贮存和应用。因此需要对纳米颗粒的表面进行修饰处理,在颗粒表面包覆一层保护膜形成核-壳结构。这种独特的结构不仅可以防止金属纳米颗粒氧化,有效抑制金属纳米颗粒的团聚,解决金属纳米颗粒在空气中不能稳定存放的问题,而且由于外壳层物质的存在又赋予了核心物质不同的物理化学性能,成为新材料研发的热点问题。本文首先综述了金属纳米材料及其核壳结构纳米材料的制备方法、特性及其应用,并对直流电弧等离子体制备金属纳米粉体技术进行了有意义的改进,克服了以前制备过程中颗粒易团聚、形貌参数不可控、产率低等弊端。我们采用改进的直流电弧等离子体实验装置成功制备出了碳包镍纳米颗粒,并对其生成机理进行了初步分析,采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、X射线能谱分析等手段对样品的晶体结构、形貌、粒度及其分布和化学成分等进行了表征。结果表明所得样品具有明显核-壳结构,内核为FCC结构的Ni纳米颗粒,外壳为无定形碳膜。碳包覆纳米金属颗粒呈球形和椭球形,粒径分布在15~40nm范围,平均粒径为30nm,内核金属核直径为18nm,壳层厚度约为6~8nm。其次,采用等离子体法制备的Ni粉为镍源,结合溶胶凝胶法制得了具有明显核壳结构的二氧化硅包镍纳米颗粒。利用X射线衍射、透射电子显微镜、高倍透射电子显微镜和振动样品磁强计等测试手段,对样品的物相结构、微观形貌、粒度及粒度分布、磁性能等特征进行表征。结果表明:所得样品具有明显的核壳结构,其内核为面心立方结构的球形纳米镍,外壳为无定形二氧化硅,平均粒度为30nm,外壳无定形SiO2包覆层厚度约为4nm左右。二氧化硅包镍纳米颗粒在室温下呈弱铁磁性,饱和磁化强度(Ms)为33.40emu/g,矫顽力(Hc)为78.27Oe,比微米级镍粉的饱和磁化强度和矫顽力小,显示出独特的磁学性能。最后通过在多元醇体系下加入微量氯化钠结合水热法合成了银纳米线,并发现其中有部分折线形结构的银纳米线存在。所得银纳米线粗细均匀,表面光滑,为多晶的面心立方结构。而折线形银纳米线直径约在110-150nm之间,由3-7个节点组成,总长度在5-18μm不等,其生成原因是由于银纳米线之间首尾相连的缘故,节点连接处的空隙清晰可见。