金屬納米銀的制備及其應(yīng)用研究進(jìn)展

楊藝珍 陳港能

摘要：納米材料在我們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用極廣，本文主要介紹了形狀可控納米銀的制備及應(yīng)用，對(duì)球形、片狀、棱形納米銀的合成方法進(jìn)行了總結(jié)歸納，表明納米銀是實(shí)現(xiàn)未來(lái)納米器件多功能化的重要材料。

關(guān)鍵詞：金屬材料;納米材料;納米銀

納米材料由于具有小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)[1]等特殊的物理和化學(xué)性能受到人們的廣泛關(guān)注。一般情況下，納米材料是指在三維空間任何一個(gè)方向上均處于1～100nm尺度的粒子，如果按維數(shù)劃分，其基本結(jié)構(gòu)單元可以分為三類：零維，一維，二維。由于納米銀材料具有穩(wěn)定的物理化學(xué)性能，在電學(xué)、光學(xué)和催化等眾多方面具有十分優(yōu)異的性能，成為現(xiàn)階段研究的熱點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于陶瓷材料、環(huán)保材料和涂料等許多領(lǐng)域[2-5]。

1.不同形態(tài)納米銀的制備方法

1. 1 球形納米銀

納米銀具有高表面活性、大比表面積、強(qiáng)催化能力及高的導(dǎo)電率，已廣泛用于電子漿料、生物傳感器、催化、低溫超導(dǎo)、納米器件和光學(xué)開關(guān)等方面[6，7]。宋永輝等[8]在60℃， pH=5～6條件下，以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）為保護(hù)劑，用0. 6mol/L的水合肼還原0. 6mol/L的AgNO3，其中PVP/Ag（摩爾比）為1.5，制備出了粒度均勻且粒徑<50 nm的銀粉。李小靈等[9]利用鹽酸羥胺與銀離子絡(luò)合，先生成碘化銀溶膠，然后用硼氫化鈉還原制備出平均粒徑為30nm的銀溶膠。

1. 2 片狀納米銀（三角形，六邊形）

納米光亮片狀A(yù)g粉主要用于導(dǎo)電漿料的調(diào)制，也可用作電子材料。牛曼等[10]以PVP為表面活性劑，乙醇為溶劑和還原劑，制備了形狀可控的納米Ag顆粒。T. C. Deivaraj等[11]發(fā)現(xiàn)硝酸銀和PVP在吡啶中的反應(yīng)可導(dǎo)致球形或四邊形、三角形納米銀片的形成，反應(yīng)初期形成了球形納米銀，隨反應(yīng)的進(jìn)行，通過(guò)陳化作用小的球形納米銀顆粒聚集為片狀納米銀。

1. 3 納米銀線和棒（帶、管）

納米銀線由于有良好的導(dǎo)電性，除了可作為納米電子器件的導(dǎo)線以外，還被期望用來(lái)制備新型導(dǎo)電復(fù)合材料。不同的晶種濃度，可以得到不同長(zhǎng)徑比的納米棒，其中CTAB形成的類棒狀膠束和晶種誘導(dǎo)了納米線的生長(zhǎng)。

1. 4 納米銀棱柱

在銀的形狀控制合成中，較有意義的是納米銀三棱柱的合成。波長(zhǎng)253.7nm的光源可誘導(dǎo)生成棒狀納米銀粒子，365nm波長(zhǎng)的光源誘導(dǎo)生長(zhǎng)截?cái)嗳庵渭{米銀粒子，而采用波長(zhǎng)寬泛的鹵鎢燈照射，則可同時(shí)得到棒狀、截?cái)嗳庵?、立方體及球形納米粒子。檸檬酸三鈉在制備形狀可控納米銀起著關(guān)鍵作用。

2.納米材料的應(yīng)用

2.1在微電子領(lǐng)域的應(yīng)用

納米電子學(xué)立足于最新的物理理論和最先進(jìn)的工藝手段，按照全新的理念來(lái)構(gòu)造電子系統(tǒng)，并開發(fā)物質(zhì)潛在的儲(chǔ)存和處理信息的能力，實(shí)現(xiàn)信息采集和處理能力的革命性突破，納米電子學(xué)將成為下世紀(jì)信息時(shí)代的核心。

2.2在光電領(lǐng)域的應(yīng)用

納米技術(shù)的發(fā)展，使微電子和光電子的結(jié)合更加緊密，在光電信息傳輸、存貯、處理、運(yùn)算和顯示等方面，使光電器件的性能大大提高。

2.3在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

生物大分子是很好的信息處理材料，每一個(gè)生物大分子本身是一個(gè)微型處理器，研究納米技術(shù)在生命醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，可以在納米尺度上了解生物大分子的精細(xì)結(jié)構(gòu)與其功能的關(guān)系，獲取生命信息。

2.4在環(huán)境保領(lǐng)域的應(yīng)用

納米機(jī)器人可用于環(huán)境治理，特別是用于核廢料的處理。環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域?qū)⒊霈F(xiàn)功能獨(dú)特的納米膜。這種膜能夠探測(cè)到由化學(xué)和生物制劑造成的污染，并能夠?qū)@些制劑進(jìn)行過(guò)濾，從而消除污染。

3.結(jié)束語(yǔ)

納米銀顆粒的多形貌控制是一個(gè)非常有意義的研究課題，它為納米粒子在電學(xué)、光學(xué)顯微鏡、化學(xué)、生物傳感元件、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了非常有益的理論參考。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：楊藝珍，女，漢族，福建漳州人，畢業(yè)于閩南師范大學(xué)分析化學(xué)專業(yè)，研究生，現(xiàn)為漳州理工職業(yè)學(xué)院教師，研究方向：電分析化學(xué)。