单分散核-壳型银包覆二氧化硅微球的制备及复合机理研究.pdf

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1、第28卷第3期，2015年7Y]宁波大学学报(理工版)首届中国高校优秀科技期刊奖Vo1．28No．3，July2015JOURNALOFNINGBOUNIVERSITY(NSEE)浙江省优秀科技期刊一等奖单分散核一壳型银包覆二氧化硅微球的制备及复合机理研究洪阳诸跃进(宁波大学理学院，浙江宁波315211)摘要：基于Stober水解法制备得到纯二氧化硅微球，通过以PVP为保护剂和还原剂的可控还原法制备得到银包覆二氧化硅复合微球．该复合微球的单分散性好，且均匀而稳定，其中核的平均粒径在255ilm，壳层银纳米粒子粒径约为8ilm．根据银源溶液的浓度、反应温度以及反应液pH值等3个主

2、要因素对复合微球的生长和形貌的重要影响，研究了该核一壳型复合微球的合成机理，得到最优合成条件：最佳离子浓度为2．0mmol·L～，主要生长温度为40～5O℃，且最适酸碱度在pH=12．12处．该复合微球在光学和催化等诸多领域都有广泛的潜在应用前景．关键词：SiO2@Ag；核一壳结构；形貌影响因素；复合机理中图分类号：0469文献标志~i-q：A文章编号：1001—5l32(2015)03—0084—06纳米粒子在电学、磁学、光学和催化等方面通二氧化硅表面的银纳米粒子作为电子传递系统中常具有不同于宏观材料的独特性质，而由2种或多的氧化剂和还原剂，支持电子的转移从而促使了种元素组成

3、的复合纳米粒子通过对每种元素进行紫外可见光谱的变化，很好地表现了其催化性能；调节可能会产生新的性质⋯．所以，复合粒子尤其而且该复合微球的加入明显增强了拉曼信号的现是壳层包覆了纳米粒子的复合粒子具有更广泛的象，也证实了其表面拉曼散射特性．Chen等人¨5J对应用领域，近年来成为了一个热门的课题，引起了银纳米粒子包覆的二氧化硅纳米球的等离子介导很多研究者的关注L2J．光催化性能进行了研究，其表现出了很好的催化迄今为止，二氧化硅微纳结构因其较大的比活性．以上研究工作提出了银包覆二氧化硅复合表面积和良好的生物结合性能被广泛地应用于催粒子的多种合成方法，并探讨了复合粒子的各种化、分离和生

4、物医学等领域】，贵金属(金、银、铂、特性，拓展了其应用的领域．所以，银纳米粒子包钯等)纳米粒子在机械、光学、电学、磁学和催化覆的二氧化硅复合微球的研究具有十分广泛的现等方面具有特殊的性质【9]．所以，在近几年时间里，实意义和应用前景．人们对二氧化硅／银复合粒子的制备及其表现出的然而，由于包裹在复合颗粒上的银粒子的大新奇特性进行了许多研究．有人研究了二氧化硅小及其分布的均匀性和致密性对颗粒的物理特性与银纳米粒子复合过程中的颗粒尺寸、复合比率、有很大影响，因而如何控制银粒子的尺寸，制备均结构演化等因素，及其这些因素对吸光性能所产匀和致密的银包裹的复合颗粒，进而获得特殊的生的影响10

5、-12]．Chen等人【"采用粒径约5nlTl银纳物理性能是一个值得深入研究的重要问题．笔者米粒子环绕在球状二氧化硅基质的周围形成了采用了Stober水解法制备得到纯二氧化硅微球，再SiO一Ag卫星式纳米组装层，制备了固体型薄膜电以硝酸银和氨水为原材料，PVP同时作为保护剂和化学传感器，该传感器除检测有机分子外，还具有还原剂制备了单分散、致密且均匀的银包覆二氧化更好的感官应用性．Wu等人ll】通过静电作用的离硅复合微球．详细分析了影响该复合粒子形状结子吸附并还原银离子制备得到SiO2／Ag复合微球，构的三个主要因素一银源溶液的浓度、反应温度收稿日期：2014—04—30．宁波大

6、学学报(理工版)网址：http：／／journallg．nbu．edu．cn／基金项目：国家自然科学基金(11174163，11374168)；宁波大学王宽诚基金．第-@者：洪阳(1987一)，男，浙江淳安人，在读硕士研究生，主要研究方向：微纳米复合材料．E-mail：nbuhongyang@163．com_通信作者：诸跃进(1958一)，男，浙江临安人，教授，主要研究方向：软凝聚态物理及纳米材料．E—mail：zhuyuejin@nbu．educn第3期洪阳，等：单分散核一壳型银包覆二氧化硅微球的制备及复合机理研究85和反应液的pH，并基于以上3种主要影响因素，对剂，它保证了

7、颗粒的高度分散性，没有出现黏连现该核一壳型复合微球反应过程中的作用机理进行了象．在反应过程中，该反应液的颜色经历了一系列详尽的分析和研究，发现了完整核一壳型包覆结构变化，从最开始的乳白色变成米黄色，然后变成棕合成的最优条件．黄色，最终变成棕褐色．最后，收集该棕褐色溶液，在3500r．min的转速下离心20min，然后用无水1实验部分乙醇和去离子水分别洗涤数次，进而在60℃真空1．1实验材料条件下干燥8h，得到银包覆二氧化硅复合粉末．正硅酸乙酯、氨水、无水乙醇、丫一巯基丙基三为能更好地控制反应