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从银氨溶液中还原法制备纳米银离子 第4页

更新时间:2016-8-23:  来源:毕业论文
化学还原法
A 二次还原法  
    孙冲[1]曾经用二次还原法制得银粒子,简要步骤如下:一次还原,在盛有60mL水的烧杯中加0.0844g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和4mL0.006mol/L硝酸银溶液,用60mL 0.008mol/L硼氢化钠溶液慢慢滴加到混合液中,溶液由原来的无色变为橙黄色,为了使反应完全进行把混合液放在磁力搅拌器上搅拌2小时,为了除去未反应的离子干扰,把溶胶装在自制的透析袋中透析24小时,最后把溶胶一分为二,一份在60℃温度的件下旋转蒸发、放在4O℃温度下真空干燥箱里干燥制得一次还原的纳米银粒子,用于红外表征,另一份用作二次还原。二次还原再向一次还原制得的溶胶中加2mL、0.0060mol/L硝酸银溶液,加入30mL,0.0038mol/L抗坏血酸溶液进行二次还原,把混合液放在磁力搅拌器上搅拌2小时,溶胶的颜色加深,为了除去其它未反应的离子干 进行二次透析。然后在60℃温度的件下旋转蒸发二次还原得到纳米银溶胶,最后放在40℃温度下干燥箱里干燥,制得二次还原的纳米银粒子。本文来自辣~文^论#文,网,毕业论文 www.751com.cn 加7位QQ324.9114找源文
对制得的银粒子进行了不同方面的分析,得到了如下结论:
(1)紫外光谱分析
    加入NaBH4后银的特征吸收峰与被NaBH4还原后所得的纳米银粒子再溶解的特征吸收峰相比几乎没有变化,说明了纳米银粒子很稳定。而加入抗坏血酸和NaBH4还原与只加入NaBH4还原所得纳米银的特征吸收峰相比向长波方向移动,发生了“红移”,说明纳米银粒子的粒径变大了。
(2)萤光数据以及分析
    两次还原纳米应的荧光谱峰位置没有发生显著的变化。但强度有所变化,说明两次生成的纳米银的粒径有所不同。
    (3)红外数据及分析
测得PVP很好地包裹在银的表面,并且PVP与银之间存在着一定的作用力。
B 液相还原法[9]
液相化学还原法的基本原理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。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,是目前实验室和工业上广泛采用的方法。但是所制得的纳米银颗粒存在固液分离困难、粒度分布宽、容易团聚等缺点。为了解决这些弊端人们通过改变反应介质,选择还原体系和调整操作条件等方面入手,逐步改进和发展了液相化学还原法,从而利用该法能够合成出粒径和形状皆可控的纳米银粒子。根据不同的反应介质和体系特性,液相化学还原法可分为微乳液法、溶胶一凝胶法、沉淀法和离子液体法等。
(1) 微乳液法:微乳液法是近年来发展起来的制备纳米粒子的新方法。其制备纳米银粒子的一般过程是:首先分别配制Ag 和还原剂的微乳液,然后混合两种微乳液体系,使还原剂分子通过胶束膜进入到Ag 胶束中发生还原反应,银粒子就会均匀分散在微乳液胶束中(见图1)。然后将纳米微粒与微乳液分离,再以有机溶剂除去附着在表面的表面活性剂,最后经十燥处理即可得到纳米微粒的固体样品。与传统的制备方法相比,微乳液法能够控制粒径的尺寸、几何学、形态学等特性,且具有实验装置简单、易于操作、不易发生团聚等优点,因此倍受关注。
    (2)溶胶一凝胶法:溶胶凝胶法的基本原理是将醇盐或金属的无机盐水解,然后将溶质聚合凝胶化,再将凝胶干燥、焙烧,最后得到纳米粉末。该法制得的产品纯度高,颗粒均匀且细小,过程容易控制。Sondi等以抗坏血酸为还原剂,Daxadl为高分子保护剂来还原硝酸银,制得被Daxadl所包覆的纳米银粒子。Chen等用“一锅法”合成了由聚丙烯酰胺稳定的纳米银胶。在无引发剂的条件下,银离子的还原和丙烯酰胺的聚合同时进行。模拟光散射和紫外一可见分析表明所得银胶为纳米银和氧化银的混合粒子。另外,他们还用类似的方法在油酰胺一液体石蜡体系中合成了稳定的单分散纳米银粒子。
(3)沉淀法:沉淀法是液相化学合成高纯度纳米微粒应用最广泛的方法之一。它是将沉淀物加入到金属盐溶液中进行沉淀处理,再将沉淀物脱水或分解而得到纳米微粒。其中包括直接沉淀法、共沉淀法、均匀沉淀法、沉淀转化法等。该法操作工艺简单,但很容易引入杂质,并且有多方面因素影响粒径的大小,如沉淀剂的选择及溶液的pH值、浓度等,故不好控制其粒径的均匀性,所得粒径偏大。Khanna等首次使用甲基磺酸钠作为还原剂,在pH=l~5时,从甲酸和硝酸银体系中还原制备了粒径在l0~200 nm的片状银粒子。Wang等在聚乙烯基吡咯烷酮存在下,用环辣亚甲基四胺(乌洛托品)还原银离子水溶液,制备出了片状的纳米银粒子。

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