银纳米线的侧向生长及其抑制研究

采用多元醇法,在不同温度,不同PVP滴加速度和加入量的条件下合成了银纳米线。利用XRD, UV-Vis, SEM和TEM对银纳米线及其侧向生长过程进行了观察和分析。UV-Vis表明银纳米线在纵向生长的同时发生了侧向生长。而且表示银纳米线侧向生长的紫外吸收光谱峰在银纳米线合成后期发生了明显的红移,由384 nm红移至约388 nm处,表明银纳米线合成后期直径迅速增长,银纳米线发生了快速的侧向生长。SEM研究表明银纳米线直径在反应前期(15～23 min)只增加了20 nm,而在反应后期(23～30 min)银纳米线直径增加了近150 nm,SEM观察结果与UV-Vis分析结论一致。同时还发现银纳米线直径不仅与晶种大小有关而且与银线外覆盖的银层厚度有关,银源以吸附在银线侧面的小银颗粒为附着点沿其侧面多点沉积导致了银纳米线的侧向生长;降低反应液温度(165 ℃降至155 ℃),降低PVP滴加速度(67 mL·h-1减小到49 mL·h-1)以及减少银纳米线合成后期PVP加入量可抑制银纳米线的侧向生长,显著提高银纳米线长径比,银纳米线直径由200 nm减小至100 nm左右,长度仍保持在100 μm以上。