金属聚合物复合胶体制备研究+文献综述(6)
1.5 纳米银离子的制备方法
金属纳米结构由于具有独特的光、电、磁、催化特性以及其在应用方面的优越性，在许多领域引起了人们极大的兴趣。研究表明金属纳米粒子的性质主要取决于它们的尺寸、形状、成分以及结晶度。从理论上来说，这其中的任何一个参数都和纳米粒子的性质相关，但是控制粒子形状却是改变金属纳米结构性质的最强有力的手段。另外，其具有的潜在的应用价值，包括化学和生物传感器，催化剂，光子学，光电子学，表面增强的拉曼散射，还有医学理疗（包括传感器，生物标签，影像对比度增强等）[8-9]。 然而，一般的制备金属纳米结构的方法，其产物在形貌和尺寸上分布范围很广。也就是说，从实验上测得样品的一些性质反映的是许多形态和尺寸随机分布的一个平均值，而不是单个粒子的性质。因此，追求粒子的尺寸均一性、单分散性及形状对于实际的运用和基础的研究都将是不可避免的。目前，银纳米粒子是近年来化学、凝聚态物理学、纳米材料学、临床检验学等领域的研究热点之一；同时，银粒子的光化学形成及特性研究也是感光科学与光化学的主要内容之一；以下简单介绍在液相中制备银纳米粒子，在反应过程中引入包裹剂，比如表面活性剂、配位体、或者聚合物等来限制晶核的某一晶面在一定尺寸范围内生长，并通过调节反应参数获得的形态多样的纳米结构；并通过分析实验条件、样品的微观结构及光吸收特性研究了银纳米粒子的生长机制
1.5.1 化学还原法
目前制备纳米银最常用的方法之一就是化学还原法。该法是用还原剂把银从它的盐或配合物水溶液或有机体系中以粉末形式沉积出来。常用的还原剂有抗坏血酸、不饱和醇、柠檬酸钠、肼及肼的化合物等。常用的分散剂和保护剂有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、多元醇、油酸、芳香醇酯等。该法的优点是设备工艺简单、产率高、便于工业化的生产，制得的银粉粒度小、重现性好。郭斌等[10]在硼氢化钠和双氧水共存的体系中还原硝酸银，以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂，在柠檬酸钠作用下制成了平均边长39.4±7.4nm、平均厚度4.3±0.7nm的三角形银纳米盘，它在近红外区(750—1000nm)具有强烈的面内偶极共振吸收；研究了各反应试剂加入量改变的条件下产物的紫外—可见吸收光谱，探讨了反应的机理。结果表明：柠檬酸根在银晶核不同晶面上的择优吸附对三角盘的形状生成起决定作用，PVP通过包覆作用防止纳米粒子团聚。
宋永辉等[11]，在较高浓度的硝酸银溶液中，以水合肼为还原剂，PVP为保护剂，直接制备纳米银粉。通过对浓度、温度、保护剂用量、试剂的添加方式等因素对银粉颗粒的粒度及形貌的影响进行考察，确定了较优的反应控制条件，并制备出了粒度分布均匀的球形纳米银粉。
刘素琴等[12]，采用液相化学还原法，以聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮为保护剂，次磷酸钠直接还原硝酸银得到银溶胶，经过超声振荡、高速离心分离和真空干燥后可制得粒度分布窄的规则球形纳米银粉。纳米银粉放置30d后仍具有很强的稳定性，且没有发生明显的团聚。
1.5.2 微乳液法
微乳液法是利用在微乳液中的化学反应生成固体以制得所需的纳米粒子。按照油和水的比例不同可以将微乳液分为正相(O/W)，反相(W/O)和双连续相微乳液体系。其中W/O型微乳液体系适用于无机纳米粒子的制备。由于微乳液能对纳米粒子粒径和稳定性进行精确控制，限制了纳米粒子的成核、生长、聚结、团聚等过程，是制备单分散纳米银的重要手段。路林波[13]等研究在环己烷/异戊醇/十二烷基硫酸钠/水所组成的反相微乳液体系里制备纳米金属银粉的方法，从银铵盐溶液中制备出粒径为20-30nm的纯净银粉。