银纳米结构的合成及光学性质的研究

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纳米材料由于小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应和量子隧道效应而具有完全不同于其体材料的优异物理化学特性,在诸多科学领域有着巨大的发展前景。贵金属纳米材料的特殊理化特性使其在电学、光学、传感技术及生物医学等诸多领域都具有广泛的应用前景,这些特性和应用都与纳米粒子的形貌和尺寸密切相关。因此,通过调节纳米粒子的形貌、尺寸、维度及组成实现对材料性能的控制,最终设计并实现功能性纳米器件。虽然纳米材料的制备方法已有很大的进展,但是在纳米材料的可控制备方面所取得的成就非常有限。因此,实现纳米材料的可控生长,对设计和实现功能性纳米器件具有重要的意义。本论文选取银纳米粒子作为研究对象,首先利用光化学合成法制备了银纳米片,探索了反应机理及银纳米片的生长规律;其次是利用超声还原法制备多枝银纳米结构,并对其形成机理进行了推测。主要工作概括为三点:1.首先概述了纳米材料的特性及在各领域的应用,介绍了纳米材料的多种制备方法,包括模板法、晶种法、光诱导法、超声化学法等。本工作采用光诱导法和超声化学法来合成银纳米结构。2.制备了片状银纳米粒子。利用光诱导法,以硝酸银为银源,柠檬酸三钠为还原剂和表面活性剂合成了具有层错结构的银纳米片。通过TEM,SAED,XRD等分析手段详细的研究了银纳米片的微观结构。分析了化学反应及银纳米片的形成过程,提出了银纳米片的生长机理。3.制备了多枝银纳米结构。利用超声还原法,以银氨溶液为银源,PVP为表面活性剂,乙二醇为溶剂和还原剂,在超声辐射的条件下制备出多枝银纳米结构。利用TEM、紫外-可见光谱分析等手段研究了多枝银纳米结构的微观结构,并对其生长机制进行了猜测。
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