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对纳米颗粒的研究可以追溯到迈克尔·法拉第时代,这位伟大的物理学家注意到绿光对薄金叶片的穿透特性。他随后研究了多种制备纳米材料的方法,并且注意到了一个有趣的现象,即在金纳米颗粒溶胶中掺入无机盐会导致金颗粒团聚。这其实是因为无机盐破坏了金纳米颗粒表面的电学平衡,而这种电学平衡具有阻止离子团聚的作用,这一点已经是从事纳米技术研究的科研人员的常识。 本文分成两部分,分别介绍微等离子体还原法制备金、银纳米颗粒和微等离子体辅助法制备碳量子点,以及化学法制备碳量子点。 本文第一部分研究金、银纳米颗粒,这类颗粒近几十年其实已经被大量研究过,包括应用(如用作化学催化剂、以及用作环境、生物监测剂等)和制备方法。本文第一部分主要研究金、银纳米颗粒的制备技术。所有的制备技术其实可以按照前驱物的不同而总结为两大类:一类是由小及大法,利用Ag+或者Au+作为前驱物,另一类由大及小法是利用大的颗粒金属作为前驱物。这两大类方法中,由小及大法更为常见,很多的具体方法都属于这一类,比如硼氢化钠还原法和柠檬酸钠还原法等。微等离子体还原法是这一大类的一个变种方法,由R.Mohan Sankaran在2008年首次报道。本文将研究这种方法的各种相关因素,比如电流、温度、浓度以及氦气气流等对最终的银或金纳米颗粒的影响。 本文第二部分将先简短的介绍几种已经报道的碳点制备方法,之后介绍作者所使用的两种方法。类似地,所有的合成方法也分成两大类:由小及大法,其中碳原子来自于小分子或者大分子有机物;由大及小法,碳原子源自于大尺寸的石墨和碳纳米管等。本人所使用的两种方法均是由小及大法,即微等离子体辅助法和化学法,其中化学法是在研究微等离子体辅助法的过程中碰巧发现的。这两种方法都非常迅速,并且不会引入有毒物质。尤其是化学法,该方法是一个自发的化学反应,因而不需要任何外界能量的输入。