銀納米粒子材料應(yīng)用研究進(jìn)展

彭紅，劉洋，張錦勝，鄭洪立，阮榕生

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銀納米粒子材料應(yīng)用研究進(jìn)展

彭紅，劉洋，張錦勝，鄭洪立，阮榕生

（南昌大學(xué)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化教育部工程研究中心，江西南昌 330047）

銀納米粒子材料是重要的貴金屬納米粒子材料之一，由于具有小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、良好的導(dǎo)電性、超強(qiáng)的滲透性等獨(dú)特的物理化學(xué)特性，使得其近幾年來在醫(yī)藥、催化、能源電池、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展迅速。基于此，本文簡述了近年來銀納米粒子材料在7個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究進(jìn)展，包括作為抗菌劑和抗病毒藥物、溶血栓劑和抗腫瘤藥物、催化劑、燃料電池生產(chǎn)、傳感器和柔性印刷電子噴墨技術(shù)，銀納米粒子材料在這幾個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用具有廣闊的發(fā)展前景。但目前對銀納米粒子材料的應(yīng)用還主要處于研究階段，銀納米粒子材料產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用并不廣泛，今后需要進(jìn)一步加大對銀納米粒子材料在醫(yī)藥臨床、燃料電池等領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用的開發(fā)力度。

銀納米粒子材料；還原；抗菌劑；燃料電池；催化劑

銀納米粒子材料是指最少有一維尺寸小于100nm且主要由銀元素組成的納米材料。與其他納米材料相似，銀納米粒子材料同樣具有小尺寸效應(yīng)、表面與界面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，結(jié)果是銀納米粒子具有許多獨(dú)特的物理化學(xué)特性。在眾多的貴金屬納米粒子材料中，銀納米粒子受到最廣泛關(guān)注，也是一種應(yīng)用范圍最廣泛的貴金屬納米粒子材料。到目前為止，銀納米粒子材料在醫(yī)藥、催化、能源電池和電子產(chǎn)品等領(lǐng)域的應(yīng)用研究已取得了較大進(jìn)展?；诖耍疚膶陙磴y納米粒子材料在抗菌劑、抗病毒藥物、溶血栓劑、抗腫瘤藥物、催化劑、燃料電池、傳感器和柔性印刷電子噴墨技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用研究所取得的部分進(jìn)展進(jìn)行介紹。

1 作為抗菌劑和抗病毒藥物

納米銀作為抗菌劑和抗病毒藥物已廣泛應(yīng)用于日常生活和醫(yī)學(xué)的各個(gè)方面。納米銀的抗菌作用主要通過以下4種途徑實(shí)現(xiàn)：①銀納米粒子顆粒具有超強(qiáng)的滲透性，能夠與病原菌的細(xì)胞壁/膜結(jié)合，并能直接進(jìn)入菌體，隨后迅速與氧代謝酶的巰基（－SH）結(jié)合，使酶失活，阻斷呼吸代謝使其窒息而死，從而起到迅速殺死致病菌或病毒的作用；②與蛋白質(zhì)以及核酸反應(yīng)，破壞細(xì)菌的遺傳物質(zhì)，導(dǎo)致其不能增殖；③銀納米粒子進(jìn)入菌體后與其遺傳物質(zhì)結(jié)合，并形成不可逆的聚合體，引起DNA構(gòu)型的改變，從而抑制致病菌的繁殖；④通過與細(xì)菌表面的蛋白質(zhì)分子結(jié)合，裂解質(zhì)子泵，調(diào)節(jié)膜蛋白或磷脂雙分子層的通透性，使得H+外漏，導(dǎo)致細(xì)菌的細(xì)胞膜裂解而發(fā)揮殺菌作用。

眾多研究表明，銀納米粒子對革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌[1]、大腸桿菌（）和金黃色葡萄球菌（）[2]等細(xì)菌都有較強(qiáng)的抑制和致死作用。摻有10%碳納米管的Ag納米粒子-TiO2-碳納米管復(fù)合材料對大腸桿菌和枯草芽孢桿菌具有較好的殺菌效果，當(dāng)用抑菌圈法表征殺菌性能時(shí)，抑菌圈直徑甚至達(dá)到25.8mm[3]。在不具有抗菌性的羧基化纖維素納米纖維（CCNF）表面通過鄰苯二酚（DA）介導(dǎo)法負(fù)載上銀納米粒子，即在纖維素納米纖維表面鄰苯二酚原位還原Ag+形成銀納米粒子，得到的銀納米粒子-纖維素納米纖維復(fù)合材料對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌均具有良好的抗菌性（圖1），使得纖維素納米纖維和銀納米粒子-纖維素納米纖維復(fù)合材料在生物醫(yī)藥領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用潛力[1]。孫磊等[2]發(fā)現(xiàn)，以單寧酸（或叫鞣酸）為還原劑、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）為修飾劑，液相還原法制備出的在水相中分散穩(wěn)定性良好的平均粒徑為15～17nm的銀納米顆粒對埃希氏大腸桿菌（）和金黃色葡萄球菌（）具有明顯的抗菌作用。用木素降解霉菌黃曲霉菌（）和構(gòu)巢裸殼孢菌酶（）促還原AgNO3獲得平均粒徑大約為100nm的銀納米粒子，這些銀納米粒子具有顯著的抗菌活性、與抗生素結(jié)合的協(xié)同效應(yīng)和抗生物膜作用，微生物中的蛋白質(zhì)（酶）同時(shí)起穩(wěn)定劑和還原劑作用[4]。用月桂茵芋（）葉子提取物合成的銀納米粒子對金黃色葡萄球菌（）、克雷白氏桿菌（）和綠濃桿菌（）的最大抑制活性分別為14.67mmol/L、14.33mmol/L和11.67mmol/L[5]。

PELLETIRE等[6]指出，納米粒子的抗微生物活性取決于粒子的尺寸、形貌、比表面積等，粒子越小，則表面積越大，與微生物接觸面積就越大，粒子的抗菌活性就越高。銀納米粒子的抗菌活性取決于粒子的形狀、尺寸和組成，粒子的合成條件，包括酸堿性、穩(wěn)定劑等也會影響它的抗菌活性[7]。王瑤等[8]用5種不同粒度梯度（12nm、23nm、37nm、50nm、66nm）的納米銀作為抗菌劑，選擇大腸桿菌（）和金黃色葡萄球菌（）為細(xì)菌代表，運(yùn)用平板稀釋法評價(jià)不同粒徑的銀納米粒子的抗菌活性，研究發(fā)現(xiàn)，銀納米粒子并非粒徑越小其抗菌活性越強(qiáng)，只有在一定粒徑范圍內(nèi)才能對特定細(xì)菌表現(xiàn)出最強(qiáng)的抗菌活性，對不同細(xì)菌表現(xiàn)出最強(qiáng)抗菌活性時(shí)的粒徑范圍不同。對于銀納米粒子，由于（111）晶面具有最高的原子密度，因此銀納米粒子的（111）晶面具有最強(qiáng)的抗菌活性，所設(shè)計(jì)的銀納米粒子的（111）晶面數(shù)量高低決定了粒子的抗菌活性[4]。

單獨(dú)的殼聚糖并無抗病毒活性，但銀納米粒子/殼聚糖復(fù)合物因會與病毒發(fā)生作用而具有抗H1N1流感A病毒的活性，而且隨著復(fù)合物中銀納米粒子含量增大，抗病毒活性增強(qiáng)，小粒徑的銀納米粒子具有更強(qiáng)的抗病毒活性[9]。另有研究顯示，納米銀對3型副流感病毒（PIV3）神經(jīng)氨酸酶活性的抑制率高于80%，對PIV3形態(tài)結(jié)構(gòu)有明顯的破壞作用[10]。因此，銀納米粒子可用于生產(chǎn)抗病毒生 物藥物。

2 作為溶血栓劑和抗腫瘤藥物

在人體血管中，當(dāng)生理止血和溶栓過程的自然調(diào)控失去平衡、生理止血體系呈壓倒之勢時(shí)，血液會形成血塊，即血栓，從而阻塞血液的流動，并出現(xiàn)動脈缺血綜合癥和靜脈綜合征，如中風(fēng)、心肌梗死、深靜脈血栓和肺血栓[11]。當(dāng)前，外源性纖溶酶原激活劑、尿激酶、鏈激酶和肝素是臨床上常用來阻止血塊形成、恢復(fù)血液流動的方法，但這些物質(zhì)存在安全隱患，可能會引起嚴(yán)重的出血并發(fā)癥，并伴隨再閉塞和再梗死。例如，外源性纖溶酶原激活劑盡管能有效溶解血栓，恢復(fù)血液流動，阻止組織和器官壞死，但同時(shí)也會消弱正常的生理止血功能，導(dǎo)致大出血而威脅到生命[11]。因此非常有必要發(fā)展安全高效的溶栓劑或纖溶劑。

有研究表明，銀納米粒子除了具有廣譜抗菌效果外[12]，還具有抗血小板作用[13]和抗凝作用[14]。例如，麥麩木聚糖作為穩(wěn)定劑和還原劑合成的銀納米粒子具有較好的溶栓活性，可使血塊溶解，血塊溶解后細(xì)胞分散開來，如圖2所示，且溶解血塊的效果與木聚糖-銀納米粒子溶液的濃度和體積息息相關(guān)[14]。SHRIVASTAVA等[15]發(fā)現(xiàn)納米銀能顯著減緩血栓中主要成分之一的纖維蛋白聚合，銀納米粒子通過與纖維蛋白形成復(fù)合物而起到延遲纖維蛋白聚合的作用，最終阻礙了血栓的形成。另有研究表明，以三螺旋裂殖菌多糖為穩(wěn)定劑和還原劑合成的銀納米粒子復(fù)合物對老鼠成纖維細(xì)胞（NIH-3T3）和人類角質(zhì)細(xì)胞（HaCaT）均無毒性，即具有生物兼容性[16]。納米銀固有的抗血小板和抗菌功能以及具有阻止纖維蛋白聚合的功能和生物兼容性，使納米銀有望成為新型的溶血栓劑用于抗血栓治療。

由于銀納米粒子具有良好的導(dǎo)電性和催化活性等特殊的物理化學(xué)特性，使得銀納米粒子在治療癌癥、致死腫瘤等疾病方面具有明顯優(yōu)勢，因此銀納米粒子可用于生產(chǎn)抗腫瘤納米藥物。例如，SHINY等[17]的研究表明，以海藻的水提取物作為穩(wěn)定劑和還原劑制得的銀納米粒子對A549 肺癌細(xì)胞的增值生長有較強(qiáng)的抑制作用，銀納米粒子通過破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)最終使癌細(xì)胞程序性凋亡，而且隨著銀納米粒子濃度增大，對肺癌細(xì)胞的毒性也隨之增強(qiáng)，還發(fā)現(xiàn)由銀納米粒子引起的氧化應(yīng)激所產(chǎn)生的活性氧因破壞DNA而使細(xì)胞活性喪失。

3 作為催化劑

作為一種重要的納米材料，貴金屬銀納米粒子具有無細(xì)孔、不含雜質(zhì)成分、能自由選擇組分、使用條件溫和、使用方便、具有無可替代的催化活性和選擇性等優(yōu)點(diǎn)，從而使得銀納米粒子作為催化劑在電化學(xué)催化還原、有害物質(zhì)的光降解等領(lǐng)域受到廣泛重視和引起諸多科學(xué)家的興趣。

采用溶膠-凝膠法制備的Ag/TiO2光催化劑在紫外光照射下經(jīng)過180min光催化試驗(yàn)，化工工業(yè)常見污染物亞甲基藍(lán)的降解率達(dá)到90%[18]。錢國銖等[19]的研究表明，納米尺度的銀粒子在室溫下可極大地加速對硝基苯甲酸的還原過程，其中銀納米粒子被認(rèn)為起著電子媒介體作用，即還原劑硼氫酸根優(yōu)先將電子傳遞到銀納米粒子，繼而吸附的對硝基苯甲酸獲取電子并發(fā)生還原。采用氫氣還原法制備的粒徑為40～60nm的銀納米粒子具有催化NaBH4還原4-硝基苯胺的催化活性，4-硝基苯胺通過硝基與銀納米粒子直接接觸，并以銀納米粒子為媒介實(shí)現(xiàn)了電子的傳遞，從而在室溫下就能極大地加速對4-硝基苯胺的還原反應(yīng)[20]。以單寧酸為原料，在NaOH水溶液中綠色合成的粒徑為7～15nm的球形銀納米粒子能夠有效催化有機(jī)污染物農(nóng)藥毒死蜱殘留物和染料亞甲藍(lán)的降解，且當(dāng)銀納米粒子催化NaBH4降解亞甲藍(lán)時(shí)，反應(yīng)遵循一級反應(yīng)動力學(xué)規(guī)律，催化速率常數(shù)為0.149min–1，該催化速率常數(shù)是無銀納米粒子催化時(shí)反應(yīng)速率的75 倍[21]。KIM等[22]發(fā)現(xiàn)，將銀納米粒子負(fù)載在碳上后，對CO2有選擇性電化學(xué)還原催化作用，可有效催化CO2還原生成可用作燃料的CO，實(shí)現(xiàn)了溫室廢氣CO2到燃料氣體CO的轉(zhuǎn)化，且選擇催化活性明顯高于固體銀的催化活性。由于動能屏障原因，在沒有合適催化劑的條件下將4-硝基苯酚還原成4-氨基苯酚的反應(yīng)非常緩慢[23]。另外，單獨(dú)的氧化石墨烯并沒有催化4-硝基苯酚還原成4-氨基苯酚的活性。但如果將銀納米粒子負(fù)載在氧化石墨烯上，得到的銀納米粒子/氧化石墨烯復(fù)合物則具有很強(qiáng)的催化4-硝基苯酚被NaBH4還原成4-氨基苯酚的活性，銀納米粒子促進(jìn)了電子從BH4–向4-硝基苯酚的轉(zhuǎn)移[24]。直接以濾紙為基底材料，在堿性條件下原位還原AgNO3得到銀納米粒子/濾紙復(fù)合材料，該復(fù)合材料對4-硝基苯酚的還原也具有較好的催化活性[25]。銀納米材料除了可以催化二烯烴和炔烴有選擇性地氫化成單烯烴，還可以催 化甲醇選擇性地氧化制備甲醛[25]。在堿性溶液中，銀納米粒子改性的復(fù)合電極能有效催化葡萄糖 氧化，比未經(jīng)任何改性的銀盤電極催化效果 更好[26]。

4 作為生產(chǎn)燃料電池材料

能有效催化電化學(xué)氧還原反應(yīng)是設(shè)計(jì)高效燃料電池的關(guān)鍵。由于在酸性電解液中電催化氧還原反應(yīng)時(shí)只有金屬鉑（Pt）和金（Au）具有超級穩(wěn)定性，目前通常使用鉑作為燃料電池的基本原料。但由于鉑的價(jià)格昂貴，從而大大限制了鉑作為電極在商業(yè)工業(yè)上的大規(guī)模應(yīng)用。但在堿性電解液中，多種金屬可以穩(wěn)定存在，如在酸性電解液中電催化氧還原反應(yīng)時(shí)銀會以氧化態(tài)銀離子的形式從電極剝離，但在堿性電解液中銀則能夠以氧化態(tài)穩(wěn)定存在，而且銀的價(jià)格是鉑的1/70。因此，以銀替代鉑作為電化學(xué)氧還原反應(yīng)的催化劑將在生產(chǎn)堿性燃料電池領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。

基于此，CLEVE等[27]合成了球形和立方形銀納米粒子并將其作為電化學(xué)氧還原反應(yīng)的催化劑，并在0.1mol/L NaOH溶液中測試了它們的電催化氧還原反應(yīng)的活性，發(fā)現(xiàn)將銀納米粒子負(fù)載在碳上面后，銀納米球表現(xiàn)出與銀納米立方粒子具有相似的催化氧還原反應(yīng)活性。CHENG等[28]通過NaBH4原位還原AgNO3的方法將粒徑只有10.6nm的銀納米粒子鑲嵌在多層碳納米管上，制得Ag負(fù)載量大約為30%的Ag/多層碳納米管電極，該電極在堿性介質(zhì)中表現(xiàn)出高的電催化氧還原反應(yīng)活性，銀納米粒子的存在不僅能加速氧還原反應(yīng)進(jìn)程，還能促進(jìn)在多層碳納米管表面形成的HO2–的分解或進(jìn)一步還原。盡管Ag/多層碳納米管的催化活性與市場上目前已有的20%Pt/C催化劑的催化活性仍存在一定差距，但銀相對低的價(jià)格使得Ag/多層碳納米管具有巨大發(fā)展?jié)摿28]。通過NaBH4直接還原AgNO3法在多層碳納米管上形成銀納米粒子，然后銀部分被PtCl62–替換后制得的雙金屬核-殼Ag@Pt納米粒子電極（圖3），該電極表現(xiàn)出比具有相同Pt負(fù)載量的Pt-多層碳納米管電極和Pt-C電極更強(qiáng)的電催化甲醇氧化活性和CO耐受性[29]。堿性燃料電池因具有高的理論比能量、成本低和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是將來在便攜式設(shè)備和機(jī)動車輛上最具有發(fā)展前景的能源來源[30-31]。

5 作為傳感器

貴金屬納米粒子通常具有高比表面積、高催化活性、強(qiáng)吸附能力和高催化效率等優(yōu)點(diǎn)，而銀納米粒子同時(shí)具有良好的導(dǎo)電性，因此銀納米粒子可用于制備用于有毒有害有機(jī)化合物、金屬離子、陰離子以及生物大分子和生物小分子等檢測的傳感器。

例如，任湘菱和唐芳瓊[32]利用銀良好的導(dǎo)電性和金良好的生物相容性以及二者的納米特性，用琥珀酸二異辛酯磺酸鈉/環(huán)己烷反膠束體系合成憎水納米銀-金復(fù)合顆粒，并用此納米銀-金顆粒與聚乙烯醇縮丁醛構(gòu)成符合固酶膜基質(zhì)，用溶膠-凝膠法固定葡萄糖氧化酶，構(gòu)建出了葡萄糖生物傳感器，并發(fā)現(xiàn)銀-金納米顆?？梢燥@著提高葡萄糖氧化酶電極的相應(yīng)靈敏度，傳感器可重復(fù)使用46次，性能較為穩(wěn)定。HUANG等[33]設(shè)計(jì)了一種對禽流感病毒H7（AIV H7）具有高靈敏度和高特異性的定量AIV H7的電化學(xué)免疫傳感器，臨床免疫測定時(shí)的最低檢測極限為1.6pg/mL，信噪比為3，而且使用方便，實(shí)用性強(qiáng)，成本低，具有生物相容性，克服了現(xiàn)有傳統(tǒng)禽流感病毒H7檢測方法的諸多不足，因此該技術(shù)在AIV H7的快速診斷和實(shí)時(shí)監(jiān)控方面具有重要的潛在應(yīng)用價(jià)值。該類基于銀納米粒子的禽流感病毒H7傳感器是用表面被H7-多克隆抗體覆蓋的銀納米粒子-石墨烯作為示蹤標(biāo)記，同時(shí)用覆蓋有金納米粒子-石墨烯的金為電極，且金納米粒子被H7-單克隆抗體預(yù)改性過[33]。氧化石墨烯（GO）的薄層電阻率為5.04×105Ω·m，當(dāng)在氧化石墨烯上載入銀納米粒子后，石墨烯的薄層電阻率降低到0.06Ω·m，即導(dǎo)電性大幅度增強(qiáng)，而且隨著銀納米粒子尺寸的減小，銀納米粒子能更好、更容易分散在石墨烯網(wǎng)絡(luò)中，銀納米粒子/氧化石墨烯納米復(fù)合材料的導(dǎo)電性增強(qiáng)[34]，結(jié)果是使得基于石墨烯的復(fù)合材料在傳感器等領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)一步加強(qiáng)。Au@Ag核殼納米棒具有局部等離子共振效應(yīng)（LSPR），因此可用來研究鏈霉親和素和生物素之間的相互作用，并有望用于開發(fā)免標(biāo)記生物傳感器[35]。

以葡萄糖為還原劑直接在氧化石墨烯表面沉積銀納米粒子后能得到性能穩(wěn)定的銀納米粒子/氧化石墨烯復(fù)合薄膜修飾電極，該電極對2,4,6-三硝基苯酚（TNP）有較強(qiáng)的電催化活性和選擇性，可現(xiàn)場快速定量分析水樣中TNP含量，檢出限可達(dá)1.0×10–9mol/L，整個(gè)電極過程明顯不可逆[36]。采用硼氫化鈉還原法可合成脫氧膽酸修飾的銀納米粒子探針，同時(shí)由于銀納米粒子表面的配體脫氧膽酸與H2PO4–之間較強(qiáng)的氫鍵作用，因此可實(shí)現(xiàn)對水溶液中H2PO4–的高選擇性比色識別和檢測，可檢測的線性范圍為6×10–7～6×10–6mol/L[37]。球狀A(yù)u@Ag核殼等離子體納米粒子可作為分子探針用于有害氣體H2S的檢測，H2S與Au@Ag作用后產(chǎn)生有顏色的Ag2S，并通過對表面有Ag2S聚集的Au@Ag納米粒子的顏色變化進(jìn)行對比判斷，從而可確定H2S的存在及濃度，示意圖如圖4所示[38]。

用于制作用在人體疾病診斷的生物傳感器的材料要求材料本身具有電傳導(dǎo)性，以便能夠捕捉到人體內(nèi)外的電信號。盡管纖維素納米纖維應(yīng)用非常廣泛，但纖維素納米纖維自身并無導(dǎo)電性。但在纖維素納米纖維表面負(fù)載上銀納米粒子和共軛上鄰苯二酚后，新的纖維素納米纖維材料不僅具有較好的抗菌性，還具有各向異性自對準(zhǔn)特性，使得纖維素納米纖維的導(dǎo)電性和力學(xué)性能均大大提高，從而擴(kuò)大了纖維素納米纖維在人類醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用 范圍[1]。

6 用于柔性印刷電子噴墨技術(shù)

柔性印刷電子噴墨技術(shù)是一種將導(dǎo)電線路打印在酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等基材上的技術(shù)，也被稱為全印刷電子技術(shù)。由于柔性印刷電子噴墨技術(shù)具有成本低、可用于大批量生產(chǎn)電子產(chǎn)品、使用方便快捷、不會產(chǎn)生大量化學(xué)廢物、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，將來有望取代傳統(tǒng)的影印石版技術(shù)[39]。對于柔性印刷電子噴墨技術(shù)而言，生產(chǎn)出合適的墨水是最大的挑戰(zhàn)，通常需要考慮墨水的導(dǎo)電率、黏度、最大顆粒、張力、穩(wěn)定性和pH等參數(shù)。由于銀的價(jià)格不高，同時(shí)具有導(dǎo)電性，因此將銀用于生產(chǎn)納米導(dǎo)電銀墨水已形成共識，納米導(dǎo)電銀墨水也是最基本的墨水。

基于銀納米粒子的柔性電子產(chǎn)品的噴墨打印技術(shù)中使用的導(dǎo)電墨水的一般生產(chǎn)方法是先在有適當(dāng)穩(wěn)定劑存在下合成銀納米粒子，然后在合適的有機(jī)溶劑中室溫下使用去保護(hù)劑去除銀納米粒子表面封端劑或保護(hù)劑，同時(shí)對銀納米粒子進(jìn)行燒結(jié)[39-42]。例如，ZHANG和ZHU[40]使用一系列鏈長度不一樣的烷基胺作為保護(hù)劑合成了粒徑小于10nm的超細(xì)銀納米粒子，并通過噴墨打印技術(shù)打印出一系列柔性電子產(chǎn)品（圖5），這些電子產(chǎn)品在室溫下經(jīng)甲醇浸漬處理后，由于封端在粒子表面的保護(hù)劑從粒子表面脫落溶解到甲醇中，銀納米粒子自發(fā)團(tuán)聚，但這些團(tuán)聚的銀納米粒子可控，且表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性和低的電阻率，電阻率在31.6～26.5μΩ·cm，因此這種基于銀納米粒子的噴墨打印柔性電子產(chǎn)品技術(shù)有望在光電子器件組件領(lǐng)域得到應(yīng)用。MAGDASSI和GROUCHKO等[41-42]以聚丙烯酸（PAA）作為穩(wěn)定劑，并以聚二甲基二烯丙基氯化銨（PDAC）作為去穩(wěn)定劑，在室溫下同樣可獲得以銀納米粒子為導(dǎo)電體的具有良好導(dǎo)電性的柔性電子產(chǎn)品的噴墨打印墨水。使用合成的單分散性銀納米粒子作為導(dǎo)電材料，以水、乙醇和乙二醇作為溶劑，制備的導(dǎo)電性墨水對環(huán)境無毒害作用，同時(shí)使用該導(dǎo)電墨水在紙基上噴墨打印出的一系列電路在160℃熱處理30min后的電阻率為9.18×10–8～8.76×10–8Ω·m，電阻率很低，因此該基于銀納米粒子的導(dǎo)電墨水的噴墨打印出的柔性電子產(chǎn)品有望在生產(chǎn)低成本電極和傳感器方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值[39]。將銀納米粒子用于生產(chǎn)具有良好導(dǎo)電性的墨水時(shí)，一般要求銀納米粒子顆粒粒徑分布范圍較窄，同時(shí)為了能打印流暢，銀納米粒子顆粒盡量小，小于10nm的超細(xì)顆粒的效果最好[40]。

7 結(jié)語

隨著納米技術(shù)的發(fā)展、貴金屬銀納米粒子材料制備方法的不斷改進(jìn)，銀納米粒子材料應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，已在醫(yī)藥、催化和抗菌等領(lǐng)域得到了充分應(yīng)用。但是，目前銀納米粒子材料的應(yīng)用大部分還處于研究階段，在生活、醫(yī)藥、工業(yè)等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用并不十分廣泛。因此，進(jìn)一步深入開發(fā)銀納米粒子材料在醫(yī)藥臨床、工業(yè)催化、電子產(chǎn)品工業(yè)、能源電池等領(lǐng)域的應(yīng)用并大規(guī)模實(shí)際應(yīng)用于日常生活、工業(yè)和醫(yī)療等行業(yè)，如生產(chǎn)生物轉(zhuǎn)感器并用于實(shí)際臨床上的疾病診斷、生產(chǎn)高效催化劑用來降解工業(yè)有機(jī)廢物等，將具有重要的科學(xué)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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Progress in utilization of silver nanoparticle material

PENG Hong，LIU Yang，ZHANG Jinsheng，ZHENG Hongli，RUAN Rongsheng

（Engineering Research Center of Biomass Conversion，Ministry of Education，Nanchang University，Nanchang 330047，Jiangxi，China）

Silver nanoparticle material is one of the most important noble nanoparticle materials. Silver nanoparticle material shows special physic-chemical properties，including small size effect，quantum size effect，excellent electrical conductivity，strong permeability，et al. As a result，silver nanoparticle material has been widely utilized within recent years in medicine，catalyst，energy battery，and electronic product. Apart from that，we reviewed the progress in utilization of silver nanoparticle material in antibacterial agent，antiviral drug，thrombolytic agent，antitumor drug，catalyst，fuel cell，sensor，and flexible printing electronic ink jet technology. Nevertheless，so far most of the applications of silver nanoparticle material are still limited in laboratory scale. Therefore，it is necessary to pay more attention to the development of silver nanoparticle material in practical applications，such as clinical medicine，and fuel cells，et al.

silver nanoparticle material；reduction；antibacterial agent；fuel cells；catalyst

O611.4；O614.122

A

1000–6613（2017）07–2525–08

10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2145

2016-11-21；

2017-03-29。

國家自然科學(xué)基金（21306076，21666022）、江西省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目（GJJ150189）、中國博士后科學(xué)基金第54批面上項(xiàng)目（2013M540537）及江西省2016年度研究生創(chuàng)新專項(xiàng)資金項(xiàng)目（YC2016-S054）。

彭紅（1978—），女，副研究員。E-mail：penghong@ncu.edu.cn。