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《聚乙烯吡咯烷酮相对分子质量对银纳米结构的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第22卷第10期强激光与粒子束Vol.22,No.102010年10月HIGHPOWERLASERANDPARTICLEBEAMSOct.,2010文章编号:10014322(2010)10231705*聚乙烯吡咯烷酮相对分子质量对银纳米结构的影响1,21121,321,3易早,李恺,牛高,罗江山,陈善俊,易有根,唐永建(1.中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川绵阳621900;2.中南大学物理科学与技术学院,长沙410083;3.四川大学原子与分子物理研究所,成都610065)摘要:探讨了
2、相对分子质量不同的聚乙烯吡咯烷酮对多元醇法制备银纳米结构的影响,采用扫描电镜和X射线衍射仪对样品进行了表征及分析,并用紫外可见分光光度计研究了粒子的光学性质。实验结果表明:在相同的实验条件下,不同相对分子质量聚乙烯吡咯烷酮将得到不同形貌的银纳米粒子;相对分子质量为1104的聚乙烯吡咯烷酮得到的银纳米线产率最大,随着聚乙烯吡咯烷酮相对分子质量增加,银纳米线将减少,相应的银纳米立方体将增多。关键词:聚乙烯吡咯烷酮;银纳米粒子;多元醇法;形状控制中图分类号:TG146文献标志码:Adoi:10.3788/HPL
3、PB20102210.2317金属纳米材料所具有的特殊光学及电子学性质使其在光电子、纳米电子器件等方面有着广阔的应用前景。[15]金属纳米材料的这些性质和应用强烈依赖于纳米颗粒的尺寸和形貌。通过控制纳米颗粒的尺寸和形貌可以使其物理和化学特性可控可调,因此对纳米颗粒尺寸和形貌的控制研究非常有意义。目前,用于控制纳米颗粒尺寸和形貌的方法有3种:一是利用某些有机化合物或表面活性剂等分子固有的特殊结构作为模板来控制[610]晶粒的生长方向;二是利用含有特殊配位基团的有机化合物或表面活性剂对纳米颗粒特殊晶面的选择性[11]吸附来调节颗粒不同
4、晶面的生长速度,从而使之形貌可控;三是利用面心立方金属具有的挛晶面的方向性[12]诱导晶粒生长。例如,夏幼南等采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面修饰剂制备规则线状、三角形、立方形和[1315][16]双金字塔形银纳米粒子。他们通过多元醇法改变各种参数就能得到不同形貌的纳米粒子。本实验在夏幼南研究组的基础上,在保持其它条件不变的前提下,通过使用不同相对分子质量的PVP,制备出形貌不同的银纳米粒子;分析了产物的X射线衍射(XRD)图谱;研究了在不同相对分子质量的PVP下得到产物的紫外可见吸收光谱,探讨了反应的可能机理。1实验方法1.
5、1试剂与仪器硝酸银(AgNO3),乙二醇(以上均为分析纯,为北京市化学试剂公司生产),聚乙烯吡咯烷酮(PVP,相对分444子质量为1.010,2.010,5.810,购自美国Aldrich公司),LABUY10LBT超声波清洗器,DZF6050真空干燥箱,TGL18CC高速台式离心机,DF101S集热式恒温加热磁力搅拌器。1.2样品的制备用无水乙二醇作为溶剂配制成硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮反应溶液合成银纳米粒子。首先将5mL无水乙二醇在160回馏1h,然后将3mL含有0.25mol/LAgNO3的无水乙二醇和3mL
6、含有0.19mol/LPVP的无水乙二醇通过双路注射器同时泵入到上述溶液,注射器的控制速度为0.375mL/min,滴加完毕后,并将该反应混合物继续保持在160回馏40min。在整个实验过程中,保持磁力搅拌器的转速为400r/min。最后反应产物为黄色溶胶。1.3样品的表征实验得到的溶胶用PerkinElmer12型UVVis分光光度计测试吸收光谱;将溶胶以3000r/min的速率离心30min,弃去上层溶液,加2mL无水乙醇重新分散沉淀,离心后的溶胶滴于洁净的载玻片上,干燥后用于*收稿日期:20090331;修订日
7、期:20090907基金项目:国家自然科学基金项目(10804101);国家重点基础研究发展计划项目(2007CB815102);等离子体物理国防科技重点实验室基金项目(9140C6805020806)作者简介:易早(1984-),男,硕士研究生,从事金属纳米材料合成和性质的研究;yizao1984@yahoo.cn。通信作者:唐永建,男,研究员,博导,主要从事激光惯性约束聚变靶材料研究;myyz1984@yahoo.cn。2318强激光与粒子束第22卷JSM7401扫描电镜(SEM)形貌观察;将经离心的溶胶滴在洁净的载玻片上,干
8、燥后用XPertPROX射线衍射仪测试衍射谱。2结果与讨论2.1实验机理分析在实验过程中,银原子通过硝酸银在无水乙二醇溶液中被还原而制得,具体化学反应如下2HOCH2CH2OH2C
