钯纳米颗粒形貌控制合成及其SPR／SERS性质

在水溶液中分别以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和CTAB／柠檬酸钠混合剂为包覆剂合成钯纳米颗粒,并研究其形貌演变．钯纳米颗粒在成核阶段会形成具有不同孪晶结构的晶核,在生长阶段又会选择性的放大某一组晶面,这两个因素导致了钯纳米颗粒形貌的多样性．在合成中CTAB既会影响钯纳米颗粒的成核,也会影响颗粒晶面的选择性生长．通过改变CTAB和还原剂的量可以调控钯纳米颗粒的形貌．溶液中CTAB和还原剂浓度的改变,非常明显地影响合成产物中不同形貌钯纳米颗粒的产率．通过向溶液中引入柠檬酸离子调控纳米颗粒的成核与生长过程,首次合成出了星状钯二十面体和截面为五角星形的钯纳米棒．这些不同形貌的钯纳米颗粒有着不同的表面等离子体共振和表面增强拉曼散射性质．     

步步种子法制备形态及尺寸可控的花状金纳米粒子

系统研究了以20 nm球形金纳米粒子为种子,抗坏血酸和HAuCl4为生长溶液,利用步步种子法制备花状金纳米粒子的方法。实验结果表明,抗坏血酸可以快速有效地使HAuCl4还原成Au0单体,并在反应溶液中形成小的金纳米粒子;采用步步种子法以抗坏血酸还原HAuCl4,通过球形金纳米种子的核生长过程使种子粒径增大,继而通过二次成核过程使金纳米粒子表面出现突起,最终形成粒径均一可控的花状金纳米粒子结构,通过改变抗坏血酸和种子溶液的加入量可以得到不同粒径及形态的花状金纳米粒子。该粒子由于较大的表面粗糙度和分支上的特殊电磁场效应,从而在表面增强荧光光谱中表现出良好的增强效果。     

步步种子法制备形态及尺寸可控的花状金纳米粒子

系统研究了以20 nm球形金纳米粒子为种子,抗坏血酸和HAuCl4为生长溶液,利用步步种子法制备花状金纳米粒子的方法。实验结果表明,抗坏血酸可以快速有效地使HAuCl4还原成Au0单体,并在反应溶液中形成小的金纳米粒子;采用步步种子法以抗坏血酸还原HAuCl4,通过球形金纳米种子的核生长过程使种子粒径增大,继而通过二次成核过程使金纳米粒子表面出现突起,最终形成粒径均一可控的花状金纳米粒子结构,通过改变抗坏血酸和种子溶液的加入量可以得到不同粒径及形态的花状金纳米粒子。该粒子由于较大的表面粗糙度和分支上的特殊电磁场效应,从而在表面增强荧光光谱中表现出良好的增强效果。     

抗坏血酸还原法制备金纳米花的机理

研究了以抗坏血酸和氯金酸为生长溶液制备金纳米花的反应机理. 结果表明, 通过改变生长溶液中抗坏血酸浓度可以调节小尺寸的初级金粒子在种子表面的聚集方式及金纳米花的熟化速度, 从而影响金纳米花的形貌和光学性质. 协同改变抗坏血酸浓度和pH值, 可实现对金纳米花形貌及光学性质的有效调控. 表面增强拉曼散射(SERS)性能评价结果表明, 抗坏血酸还原法制备的金纳米花表面较清洁, 对罗丹明6G有较好的拉曼增强效果.     

碳纳米管/ZnO纳米复合体的制备和表征

通过将不同直径的ZnO纳米颗粒与碳纳米管连接制备了碳纳米管/ZnO纳米复合体. 将团聚的ZnO纳米颗粒分散并用表面活性剂CTAB使纳米颗粒带正电. 化学氧化碳纳米管使其带负电. ZnO/CTAB微团通过碳管表面羧基与CTAB的静电作用与碳纳米管连接形成纳米复合体. 研究了复合体形成的不同实验条件, 表征了碳纳米管/ZnO纳米复合体的结构并研究了纳米复合体的光学特性. 研究表明, 与碳纳米管连接的ZnO纳米颗粒是互不连接的并保持量子点的特性. 光致发光研究表明ZnO纳米颗粒的激发在纳米复合体中有淬灭.     

种子生长法制备Au-Ag纳米花

以金纳米花为种子, 抗坏血酸和硝酸银混合物作为生长溶液制备了Au-Ag纳米花. 当Ag/Au的摩尔比从0增加到0.3时, 银可以在Au种子表面沉积, 得到的Au-Ag纳米花光谱在592~518 nm之间连续可调, 同时纳米花的枝长逐渐减小; 而当Ag/Au摩尔比大于0.3时, 还原的银出现自成核现象. 与Au纳米花相比, Au-Ag纳米花体现出了更好的Raman增强活性.     

一种制备高长径比金纳米棒的新方法

报道了一种制备高长径比金纳米棒的新方法. 在25 ℃条件下, 采用种子介导生长法, 通过优化表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的浓度, 制备了长度(200±18.62) nm, 长径比大于10的金纳米棒, 并讨论了金纳米棒的形成机制. 结果表明, 金纳米棒的长径比和纵向吸收波长与CTAB的浓度有关. 此外, 通过提高反应液的离子强度, 利用制备的金纳米棒与球形颗粒不同的静电作用将金纳米棒分离纯化. 运用透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)对金纳米棒的表面形貌进行表征.     

单分散纳米金尺寸的分步晶种生长控制

以聚乙烯吡咯烷酮(poly(vinylpyrrolidone), PVP)为保护剂, 硼氢化钠为还原剂, 合成了尺寸为(1.9±0.4) nm的单分散金胶体, 再以其作为一级晶种, 并分别用抗坏血酸和PVP为还原剂和保护剂, 通过改变各步晶种尺寸和氯金酸与晶种的摩尔比分步逐级合成了尺寸为3.2、4.7、6.3、8.0、10.3、14.0 nm的系列金纳米颗粒. 以LaMer模型为基础, 对分步晶种生长过程中影响金胶体产物尺寸分布(单分散性)的主要因素进行了讨论. 缓慢加入抗坏血酸并降低氯金酸对晶种的相对量对于单分散金纳米颗粒的控制合成有决定性作用. 快速加入抗坏血酸会因二次成核而导致金颗粒尺寸分布范围变宽.     

阴离子表面活性剂作为添加剂种子生长法制备尺寸可调的单分散金纳米棒

以不同阴离子表面活性剂作为添加剂种子生长法制备金纳米棒,并考察阴离子表面活性剂种类对金纳米棒形貌及光学性质的影响。在十二烷基苯基磺酸钠(SDBS)存在下,金纳米棒的产率明显高于使用十二烷基磺酸钠的反应体系。对添加SDBS的种子生长法制备金纳米棒的反应条件进行优化,得到十六烷基三甲基溴化铵、SDBS、抗坏血酸和硝酸银的最佳浓度分别为0.04 mol.L-1、2.4 mmol.L-1、1.2 mmol.L-1和0.08 mmol.L-1。在此条件下,金纳米棒的生长在30 min内完成,所制备的金纳米棒表面等离子共振吸收峰位于823 nm,其横纵比为(5±0.03)。当改变生长液中硝酸银浓度时,金纳米棒的尺寸也随之发生改变。此外,我们还探讨了SDBS的作用机理。相对于经典种子生长法,新方法制备纳米金棒在尺寸可调性、单分散性和生物毒性方面明显改善,可广泛应用于各种光学及生物分析。     

单分散中空介孔结构的盐模板合成及形貌调控

中空介孔结构因具有丰富的内部空间以及多孔渗透性外壳等优势,在催化、能源储存与转化及生物医药等领域得到了广泛应用.然而,目前仍然缺少高效、简便且绿色的合成中空介孔结构的方法.本文以柠檬酸钠胶体颗粒作为模板,通过十六烷基三甲基溴化氨(Cetyltrimethylammonium bromide, CTAB)胶束与正硅酸四乙酯(Tetraethyl orthosilicate, TEOS)的水解低聚物在胶体颗粒表面进行界面共组装,直接生长介孔二氧化硅壳层;然后通过简便的醇洗和水洗分别除去CTAB胶束和柠檬酸钠胶体颗粒后,得到中空介孔结构.进一步研究表明,负电荷的柠檬酸钠胶体颗粒与CTAB胶束之间的静电相互作用是诱导氧化硅低聚物在颗粒表面进行交联组装的关键.基于此,通过控制生长时间实现了对中空介孔结构形貌和壳层厚度的精确调控.所得中空介孔二氧化硅纳米球可以显著增强物质的扩散传输,是理想的催化剂载体,负载金纳米颗粒后可以高效催化4-硝基苯酚的还原反应.研究结果为中空介孔材料的绿色简便合成提供了思路.     

内部具有可移动金核的中空银纳米颗粒的制备、表征及其表面增强拉曼效应

采用振荡法和种子生长技术制备出核壳结构的Au@SiO2纳米颗粒及夹层结构的Au@SiO2@Ag纳米颗粒, 用HF将Au@SiO2@Ag NPs夹层的SiO2溶解, 得到内部带有粒径为30 nm的可移动金核、壳层厚度约为30 nm的中空银纳米颗粒(Au@air@Ag NPs). 用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对所得到的纳米微球的形貌进行了表征, 并以罗丹明B为探针分子研究了Au@air@Ag 纳米颗粒的表面增强拉曼(SERS)效应, 发现Au@air@Ag 纳米颗粒是一种可应用于SERS的理想材料.     

银纳米颗粒@二氧化硅微球SERS基底的制备

采用溶胶-凝胶技术制备富含巯基的二氧化硅微球,在其表面原位合成银纳米颗粒,将其作为表面增强拉曼散射(Surface-enhanced Raman scattering,SERS)的活性基底材料,重点讨论了银纳米颗粒作为"热点"对SERS性能的影响。银纳米颗粒的原位生成导致微球表面粗糙化,致密的纳米颗粒能够形成更多的热点,分别采用透射电镜、扫描电镜、X射线光电子能谱、Raman等对银纳米颗粒在微球表面生长状况进行了表征。结果表明,微球表面的巯基直接导致银纳米颗粒的生长,并为银纳米颗粒的稳定性提供了还原性环境。     

柠檬酸辅助可控制备花状银粒子及其表面增强拉曼散射性能

以抗坏血酸为还原剂,柠檬酸为结构导向剂,一步还原硝酸银,合成了尺寸和形状可调的花状银颗粒。纳米粒子的粒径可在600～1 200 nm范围内调整,表面突起可达到10～25 nm。柠檬酸的化学性质在银纳米粒子合成多级花状银结构的过程中起着至关重要的作用。通过改变柠檬酸或抗坏血酸溶液的用量,银结构的各向异性形貌可以很容易地调节。以制备的多级花状银颗粒作为表面增强拉曼散射(SERS)基底,对浓度为10~(-10)mol·L~(-1)的罗丹明6G(R6G)仍具有较高的检测灵敏度。     

小尺寸金纳米棒的快速制备及影响因素的研究

通过研究十六烷基三甲基溴化铵、抗坏血酸、NaBH4和AgNO3的用量,以及搅拌时间、反应时间对无种子生长法制备金纳米棒的影响,筛选出了最佳制备条件,以及各成分对金纳米棒生长过程中的作用.采用可见吸收光谱和透射电镜图对不同条件下所制备出的金纳米棒进行了表征.在室温为28℃,CTAB浓度为0.1 mol/L、AgNO3浓度为96μmol/L、AA浓度为0.97 mmol/L、NaBH4浓度为1.5μmol/L,搅拌25 s等最佳条件下,只需反应6h就能够成功制备出长径比为5且形貌均匀、分散性和稳定性良好、轴宽较小的金纳米棒,且有望应用于水环境中Hg2+的检测.     

有机分子CTAB对银纳米颗粒形貌的影响

报道了一种有效调节银纳米颗粒形貌的特殊方法.在不同浓度的CTAB有机分子作用下,片状三角形银纳米颗粒形貌发生改变,形成圆形和纺锤形等特殊形貌的银纳米片,研究了CTAB浓度对银纳米颗粒形貌的影响,从实验结果分析了银纳米颗粒形貌发生改变的主要因素.     

WS2纳米棒的合成及其摩擦学性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为表面活性剂,利用水热合成法在180℃条件下成功制备出WS2纳米棒。用XRD、SEM、TEM和HRTEM对WS2纳米棒的结构进行表征和分析,并提出了可能的生长机理。将WS2作为润滑油添加剂加到基础油中,用CETR UMT-2摩擦磨损仪测试其摩擦学性能。结果表明:WS2纳米棒作为润滑油添加剂表现出良好的摩擦性能。     

ZnS纳米球的水热法制备及其光催化性能研究

在表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的辅助下,以乙酸锌为锌源,硫脲(NH₂)₂CS为硫源,使用水热法通过改变反应时间,成功制备了不同粒径的ZnS球状颗粒.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱,高分辨透射电子显微镜(HRTEM))、紫外可见分光光谱和光致发光谱(PL)等测试手段对样品的晶体结构、形貌、光学性质进行了分析.通过对不同粒径的ZnS纳米颗粒对亚甲基蓝的光催化降解的催化活性进行了评估.实验结果表明:在表面活性剂CTAB的作用下,随着反应时间的增加,生成的ZnS晶核生长成纳米颗粒,然后ZnS纳米颗粒将进一步发生团聚从而形成平均粒径超过500nm的ZnS纳米球,但制备的ZnS产物的晶体结构均为立方纤锌矿结构.随着ZnS粒径的增加,样品的紫外吸收峰从418nm逐渐蓝移到362nm,而PL发射峰位的峰强随着粒径的增大而增强.光催化结果显示,反应12h制备的ZnS纳米球的光催化性能最佳.     

双子表面活性剂修饰金纳米流体的制备及稳定性

以双子表面活性剂丁烷-1,4(N-十四烷基-N,N-二甲基)溴化铵为表面修饰剂,石油醚/正丁醇为溶剂,抗坏血酸为还原剂,在不同温度条件下一步法分别得到油基-金纳米流体和水基-金纳米流体.对纳米流体中悬浮纳米金属颗粒的形貌、粒径、光谱性质等进行了表征.结果表明,p H=7~8的冰水浴条件下制得的纳米金颗粒具有亲油性,粒径均一且分散稳定性较好.采用紫外光谱法分别考察了极性有机溶剂和热作用对油基-金纳米流体稳定性的影响.结果表明,极性有机溶剂添加量超过30%(体积分数)时,对纳米流体稳定性的影响显著;随着热处理温度的升高,纳米流体中分散的纳米金颗粒的稳定时间逐渐缩短.     

憎水性金纳米粒子的制备、表征与形貌控制

在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)或十八胺(C18NH2)/正庚烷/乙醇/HAuCl4.4H2O W/O型微乳液体系中,利用简单的加热手段通过乙醇还原法制备了具有不同形貌和尺寸的憎水性金纳米材料。由CTAB或C18NH2稳定的金纳米颗粒运用紫外可见光谱(UV-vis)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等分别进行了表征和分析。用混合表面活性剂(CTAB/C18NH2)替代单一表面活性剂(CTAB)可以削弱CTAB对金纳米晶体生长的导向作用并提高粒子的单分散性。     

阴离子表面活性剂作为添加剂种子生长法制备尺寸可调的单分散金纳米棒

以不同阴离子表面活性剂作为添加剂种子生长法制备金纳米棒, 并考察阴离子表面活性剂种类对金纳米棒形貌及光学性质的影响。在十二烷基苯基磺酸钠(SDBS)存在下, 金纳米棒的产率明显高于使用十二烷基磺酸钠的反应体系。对添加SDBS的种子生长法制备金纳米棒的反应条件进行优化, 得到十六烷基三甲基溴化铵、SDBS、抗坏血酸和硝酸银的最佳浓度分别为0.04 mol·L^-1、2.4 mmol·L^-1、1.2 mmol·L^-1和0.08 mmol·L^-1。在此条件下, 金纳米棒的生长在30 min内完成, 所制备的金纳米棒表面等离子共振吸收峰位于823 nm, 其横纵比为(5±0.03)。当改变生长液中硝酸银浓度时, 金纳米棒的尺寸也随之发生改变。此外, 我们还探讨了SDBS的作用机理。相对于经典种子生长法, 新方法制备纳米金棒在尺寸可调性、单分散性和生物毒性方面明显改善, 可广泛应用于各种光学及生物分析。