银纳米粒子及其复合材料简介
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银纳米粒子及其复合材料简介
0708010204
李小婷
银纳米粒子
银纳米粒子是一种新兴的功能材料，其作为纳米颗粒的一种，具有纳米粒子所特有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应等性质，显示出不同于常规材料的热、光、电、磁、催化和敏感等一系列优异的物理、化学性能，因此，广泛用作催化剂材料、低温超导材料和生物传感器材料等。此外，银纳米粒子，毒性低，对生活中许多种类的细菌、真菌和病毒具有不同程度的抑制作用，同时具有除臭及吸收部分紫外线的功能，因而可应用于医药行业和化妆品行业。
近年来，以银纳米粒子填充聚合物合成功能性复合材料已经取得很大进展。纳米复合材料分散相与基体相之间的界面面积特别大，如分散相粒径为15～20nm 时，其界面面积高达160～640m2/g。当分散相和基体的性质充分结合起来时，理想的界面粘接性能可消除其与有机物基体热膨胀系数不匹配的问题，由此可充分发挥银纳米粒子的优异力学性能高、耐热性等；同时，由于复合材料熔体和溶液的流变性能与高聚物相似，因此对多种类型的成型加工有广泛的适应性。此类复合材料在具有了银纳米粒子和聚合物的优良特性的同时，还可赋予材料一些特异或新的功能。
稳定分散的银纳米粒子是制备银/聚合物纳米复合材料的前提。银纳米粒子的制备方法一般可以分为物理法和化学法两大类。物理法适用于对银纳米粒子的尺寸和形状要求都不高的产业化制备。化学法合成的银纳米粒子主要应用于对纳米粒子性能要求较高的光学、电学和生物医学等领域，其关键技术是如何控制颗粒的尺寸、较窄的粒度分布和获得特定而均匀的晶型结构。
最常用的化学方法是液相化学还原法。此法是利用化学反应中的氧化还原、热分解和水解等原理，在液相中将银盐中的银阳离子还原成原子银，从而制备出银纳米粒子。液相法工艺简单，易于操作，是最具有实用价值的方法之一。根据不同的反应介质和体系特性，它可分为溶胶-凝胶法、沉淀法、微乳液法和离子液体法等。
以下就溶胶-凝胶法制备银纳米例子做简单介绍。
溶胶-凝胶法制备纳米颗粒的基本原理是：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。此法制得的产品纯度高，颗粒均匀且细小，过程容易控制，凝胶颗粒自身的烧结温度低，但凝胶颗粒之间烧结性差，干燥时收缩性较大。Nersisyan 等在十二烷基磺酸钠存在的条件下，先将AgNO3 转化为Ag2O中间体，然后分别用水合肼、甲醛、葡萄糖作还原剂还原Ag2O，合成出粒径为20~60nm 的银粒子，并且，在不同的还原剂作用下，所得到的银粒子的尺寸和分布也有所差别。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-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-液体石蜡体系中合成了稳定的单分散银纳米粒子。这表明，改变反应介质可得到组成、粒子尺寸均不同的纳米粒子。因此，利用溶胶-凝胶法通过改变一定的反应条件，可以得到尺寸可控的银纳米粒子。
银/聚合物纳米复合材料
金属/聚合物纳米复合材料的制备技术在当前纳米材料研究中占有极其重要的地位。与通常的聚合物无机填料体系相比，银纳米粒子均匀分散在有机高分子基体中，并不是无机相与有机相的简单加和，而是通过聚合物的每一个分子提供多个连接部位同时与颗粒作用，而非常有效的将其固定，并且还能通过静电、氢键、电荷转移及其它作用来形成各种纳米结构的自组装，对纳米微粒起到很好的保护作用。因此，银纳米复合材料的制备技术与其结构和性能之间存在着密切关系。银/聚合物纳米复合材料大致可分为两种类型：第一种是0-2 型复合材料，即把银纳米粒子分散到二维的薄膜材料中；第二种是0-3 型复合材料，即把银纳米粒子分散到常规的三维固体中。核壳式复合粒子即为此类型，它可以使不同材料的复合
从宏观尺度发展到微观尺度，这种崭新的“复合技术”已引起人们的广泛关注。
制备银/聚合物纳米材料的方法有原位法，包括原位聚合法和原位生成法。前者就是首先合成出银纳米粒子，然后将纳米微粒与单体混合均匀，在适当条件下引发单体聚合。一般仅限于0-3 型银/聚合物基纳米复合材料的制备。原位生成法是在聚合反应单体聚合的过程中同时生成银纳米粒子，既适用于0-3 型复合材料也适用于0-2 型复合材料的制备。
电纺制备银/聚合物复合纤维
纳米复合物结合了金属纳米微粒的独特性能和聚合物纳米纤维的优异性能。因此，金属/聚合物纳米复合物可应用于催化剂、光子和电传感器、过滤器和人造组织。在参与形成此类复合纤维膜的金属中，银纳米粒子因其具有非凡的催化反应性、抗菌性、以及电传导性等特性而尤其引人注目。银/聚合物复合纤维可通过银/聚合物电纺方法来制备。通常聚合物纤维直径由微米级(10μm~100μm)降至纳米级(10nm~100nm)时，纤维将具有一些特殊的性质，如比表面积大、孔隙率高等。这种特殊的性能使聚合物超细纤维在很多重要领域具有很好的应用前景。与其它类型的敷料相比，电纺膜伤口敷料具有很高的孔隙率和良好的氧气透过率，其质量轻、柔韧性好，它的孔结构既可以使伤口的液体及时渗出又能保证伤口保持一定的湿润性，还能防止细菌的入侵，创造组织生长的良好环境。因此，静电纺丝制备的超细纤维膜的结构特点使它在组织工程支架、皮肤修复和创伤敷料等生物医学领域有广阔的应用前景。将银纳米粒子引入到聚合物纤维中，可大大增强纤维的抗菌性能，从而进一步扩大其在创伤医学中的应用范围。纳米粒子/聚合物复合纤维的主要制备方法有两种：一种是将纤维进行表面后处理，如将纳米粒子的胶体溶液或由载体吸附的纳米粒子通过浸渍或浸轧的方法，使其复合于纤维表面。后一种方法制得的纳米纤维，纳米粒子裸露在纤维表面，性能发挥的更充分，但纳米粒子与纤维表面的结合力主要为物理吸附和机械锚定，很容易使粒子脱落而失去有效性能。另一种是将纳米粒子与聚合物基体进行共混纺丝，使纳米粒子复合于纤维的内部或表面，通过基体与粒子的键合作用，使粒子与聚合物纤维牢固结合。制备键合型银/聚合物复合纤维的具体措施有两种：其一，电纺含有硝酸银的聚合物溶液，得到含有Ag+的纤维，然后再将纤维中的Ag+还原为Ag0。但这样很容易使银纳米粒子聚集且聚合物溶液粘度较大，很难将银粒子均匀分散在聚合物纤维中；其二，将银纳米粒子均匀分散于聚合物溶液中，得到纳米银/聚合物复合胶乳，再进行电纺，从而得到银纳米粒子分散良好的纤维膜。目前，已有许多研究人员将电纺技术和纳米技术结合起来，制备出了含有银纳米粒子的抗菌型聚合物纤维。Hong 等通过电纺制备出AgNO3/PV A纳米纤维膜，再通过热处理将纤维中的Ag+还原成银纳米粒子，从而得到了含有银纳米粒子的PV A 纳米纤维，抗菌测试结果表面，所制备的纳米纤维具有较高的抑菌性，可用于皮肤敷料。
光化学还原制备IgG包裹的银纳米颗粒
第28卷 第4期 2010年12月 广西师范大学学报:自然科学版Jour nal of Guangx i N or mal U niv ersity :N atur al Science Editio n V ol.28 N o.4 Dec.2010 收稿日期:2010-05-20 基金项目:国家自然科学基金资助项目(20927007)通讯联系人:肖丹(1961—),男,广西桂林人,四川大学教授,博士。E-mail:x ia odan@https://www.360docs.net/doc/b618290359.html, 光化学还原制备IgG 包裹的银纳米颗粒 庄贞静1,2,肖 丹1 (1.四川大学化工学院,四川成都610064;2.华侨大学分子药物研究所,福建泉州362021) 摘 要:采用光化学还原方法合成人免疫球蛋白(Ig G)包裹的银纳米颗粒胶体溶液,用X 射线衍射仪(XR D) 和透射电子显微镜(T EM )等技术对合成的Ig G 包裹的银纳米颗粒组分和形态进行表征。结果表明,采用光化 学还原方法合成IgG 包裹的银纳米颗粒,粒径在10nm 左右。得到的胶体溶液为黄色混浊液体,通过白光观 察时,该胶体溶液呈透明状,其颜色随着制备条件的不同而发生变化。本文对产生这种特殊光学透光现象的 原因进行了初步分析。 关键词:银纳米颗粒;人免疫球蛋白;光化学还原 中图分类号:T B 321 文献标识码:A 文章编号:1001-6600(2010)04-0081-05 银纳米颗粒以其易于合成,具有极高的电导率、热导率、强烈的表面等离子体激发特性和拉曼增强特性引起科研工作者的关注。目前有多种方法用来制备银纳米颗粒,主要可分为化学方法和物理方法2种类型。化学方法主要有化学氧化还原法[1-3]、电化学方法[4-5]和微乳液法[6-7]等。然而这些方法大多是在水相完成制备过程,制备的银纳米颗粒表面能大、反应活性高,因此必须采取保护措施避免银纳米颗粒的团聚。物理方法主要有气相蒸发凝聚法和激光蒸发法[8]等。物理方法制备银纳米颗粒的缺点在于所用设备昂贵、制备成本高而产率低。本文采用光化学还原方法在人免疫球蛋白(IgG)的水溶液中,还原银离子制备银纳米颗粒。 光化学还原法制备银纳米颗粒时,整个反应在均相中进行,先产生较少的银作为晶核,后续还原的银沉积到银晶核上而使银晶核不断长大形成银纳米颗粒。用该方法制备的纳米颗粒具有高度的分散性,可以获得不同粒径、颜色各异、稳定性好的银胶体溶液[9]。该方法克服了加热法制备银纳米颗粒的不稳定以及出现黑色大颗粒沉淀物的缺陷,并且所获得的纳米粒子纯净,无过量还原剂或还原产物的污染。邹凯等人用光化学还原的方法在聚乙烯吡咯烷酮存在下合成了银纳米线,并讨论了银纳米线在该体系的形成机理,认为聚乙烯吡咯烷酮在形成银纳米线的过程中主要是作为一维线状模板促进纳米颗粒在一维方向上聚集[10]。此外,聚乙烯吡咯烷酮可在银纳米颗粒的制备中作保护剂,然而在只含有聚乙烯吡咯烷酮的水溶液 体系中银的还原反应缓慢[11],若加入光引发剂或光敏剂则可以加快银纳米颗粒的形成[12]。Khanna 等人在 银离子与苯胺的溶液中用光还原的方法制备了银/聚苯胺的纳米复合颗粒[13]。最近,各种二氧化硅、碳纳米管及二氧化钛纳米材料也被作载体用于光还原制备各种基于银纳米颗粒的纳米复合材料[14-16]。 采用环境友好的生物材料作为介质制备金属纳米颗粒已引起人们的关注。例如,利用DNA 与银离子之间强烈的相互作用,Petty 等人以DNA 为介质,用化学还原方法合成了DNA 包裹的银纳米簇[17]。Slocik 等人用化学还原方法还原组装在氨基功能化多肽上的金属离子(如金离子或银离子等),得到了多肽包裹的金属纳米颗粒[18]。Shankar 等人用天竺葵叶汁快速还原银离子而形成稳定且具有很好晶形的银纳米颗粒,粒径在16～40nm,并且认为用天竺葵叶汁可以快速还原银离子形成银纳米颗粒,可能是由于天竺葵叶汁内的某种蛋白对银离子的还原作用[19],该蛋白具有类似于氨基酸及蚕丝蛋白所具有的还原金离子为金的功能[20]。此外,牛血清白蛋白[21]和氨基酸[22]也被用于生物辅助组装纳米材料,以使得这些纳米材料具有生物兼容性,并提高材料的稳定性。
14.1 DNA功能化的金纳米粒子及其应用
DNA功能化的金纳米粒子 1 DNA功能化的金纳米粒子及其应用 用DNA分子修饰无机纳米粒子为其在传感，药物和基因传输，光学和能源领域的应用带来了新的机遇。同时利用DNA对纳米颗粒间相互作用的控制，基于DNA的平台也能为构建复杂纳米粒子组装结构提供灵活性和多样性。DNA金纳米粒子复合物(DNA-AuNPs)是一种纳米生物复合物，由内层的纳米粒子和外层的DNA组成，起到了连接生物体系和纳米材料的作用。上世纪九十年代中期，Mirkin研究组和Alivisatos研究组在他们的开创性工作中，首次报道了DNA功能化的金纳米粒子体系。Mirkin等人合成了13 nm的金纳米粒子(在溶液中呈现均一的红色，紫外吸收峰波长为520 nm)，然后将末端为巯基修饰的DNA通过S-Au化学键相互作用固定到金纳米粒子表面得到DNA．金纳米粒子复合物(图1．9)，后来他们将这种复合物重新命名为球形核酸(spherical nucleic acid，SNA)。由于这种DNA修饰的金纳米粒子复合物既具有金纳米粒子的光学和物理化学特性，又具有DNA分子的可编程特性和生物特性，自从Mirkin等人的开创性工作发表以来，DNA功能化的金纳米粒子发展应用迅速，已经被广泛应用于生物传感，离子检测，核酸比色检测，金纳米粒子结晶组装，生物成像等领域。 图1．9 Spherical nucleic acid(SNA) conjugates. 1.1 DNA功能化的金纳米粒子在核酸检测中的应用 基因突变的检测可以为诊断提供重要的目树，使人们对用于包括癌症在内的许多疾病早期诊断的核酸检测越来越感兴趣。荧光和放射性检测读出方法(如PCR，PT-PCR，分子印迹法，以及高密度微阵列法等)是传统的核酸检测方法。金纳米粒子比色法已经被证明是核酸目标链检测方面的一种极具竞争力的检测技术。在金纳米粒子比色法中，待检测目标物直接
纳米复合材料发展与现状
纳米复合材料发展与现状 201041505118 李少军10材料一班 1 纳米复合材料 超细粒子（或纳米粒子）是指尺度介于原子、分子、离子与块状材料之间，粒径在1～100nm范围以内的微小固体颗粒。随着物质的超细化，产生了块状材料不具有的表面效应、小尺寸效应、量子效应，从而使超细粒子与常规颗粒材料相比具有一系列优异的物理、化学性质。纳米粒子经压制、烧结或溅射组合而成的具有某些特定功能的结构即纳米材料。它断裂强度高、韧性好、耐高温，纳米复合同时也提高材料的硬度、弹性模量、Weibull模数，并对热膨胀系数、热导率、抗热震性产生影响。[1] 纳米复合主要指在微米级结构的基体中引入纳米级分散相。纳米复合材料（复合超微细颗粒）表现出许多与模板核本质不同的性质，如不同的表面组成、磁性、光学性能、稳定性及表面积等。纳米复合材料涉及的范围广泛，它包括纳米陶瓷材料、纳米金属材料、纳米磁性材料、纳米催化材料、纳米半导体材料、纳米聚合材料等。纳米粒子具有很高的活性，例如木屑、面粉、纤维等粒子若小到纳米级的范围时，一遇火种极易引起爆炸。纳米粒子是热力学不稳定系统，易于自发地凝聚以降低其表面能，因此对已制备好的纳米粒子，如果久置则需设法保护，例如保存在惰性空气中或其他稳定的介质中以防止凝聚。纳米材料是物质以纳米结构按一定方式组装成的体系。它是纳米科技发展的重要基础，也是纳米科技最为重要的研究对象。纳米材料也被人们誉为21 世纪最有前途的材料。由于纳米材料本身所具有的特殊性能。作为一种全新性能的先进复合材料，在微电子、信息、汽车、宇航、国防、冶金、机械、生物、医药、光学等诸多领域有极广泛的应用前景。 2 纳米复合材料的分类 研究纳米复合材料的一个重要目的是改进并提高块体材料的性能,或通过结构复合来发现块材料中并不存在的性能或效应。和块体材料相比,纳米复合材料的物理和化学性质将更多地依赖于材料的表面缺陷和量子尺寸效应。目前.纳米复合材料的种类繁多,可分为:固态纳米复合材料和液态纳米复合材料。基质材料对于纳米粒子的结构具有稳定作用;而基质材料的不同,又可将纳米复合材料区分为:无机基纳米复合材料和聚合物基纳米复合材料。聚合物基包括单聚合物、共聚合物和聚合物的混合;无机基则包括玻璃,如多孔玻璃、分子筛、溶胶一凝胶玻璃和陶瓷等。[2]还可根据纳米粒子的物理性质可将纳米复合材料区分为:半导体纳米复合材料、铁电体微晶复合材料、染料分子纳米复合材料、稀土纳米复合材料、金属(合金)纳米复合材料、光学纳米复合材料(非线性、发光、光折变等)、磁性纳米复合材料等。 3 纳米复合材料的制备 3.1 溶胶- 悬浮液混合法
碳纳米管纳米复合材料的研究现状及问题(一)
碳纳米管纳米复合材料的研究现状及问题(一) 文章介绍了碳纳米管的结构和性能，综述了碳纳米管/聚合物复合材料的制备方法及其聚合物结构复合材料和聚合物功能复合材料中的应用研究情况，在此基础上，分析了碳纳米管在复合材料制备过程中的纯化、分散、损伤和界面等问题，并展望了今后碳纳米管/聚合物复合材料的发展趋势。 。碳纳米管的这些特性使其在复合材料领域成为理想的填料。聚合物容易加工并可制造成结构复杂的构件，采用传统的加工方法即可将聚合物/碳纳米管复合材料加工及制造成结构复杂的构件，并且在加工过程中不会破坏碳纳米管的结构，从而降低生产成本。因此，聚合物/碳纳米管复合材料被广泛地研究。 根据不同的应用目的，聚合物/碳纳米管复合材料可相应地分为结构复合材料和功能复合材料两大类。近几年，人们已经制备了各种各样的聚合物/碳纳米管复合材料，并对所制备的复合材料的力学性能、电性能、热性能、光性能等其它各种性能进行了广泛地研究，对这些研究结果分析表明：聚合物/碳纳米管复合材料的性能取决于多种因素，如碳纳米管的类型(单壁碳纳米管或多壁碳纳米管)，形态和结构(直径、长度和手性)等。文章主要对聚合物/碳纳米管复合材料的研究现状进行综述，并对其所面临的挑战进行讨论。 1聚合物/碳纳米管复合材料的制备 聚合物/碳纳米管复合材料的制备方法主要有三种：液相共混、固相共融和原位聚合方法，其中以共混法较为普遍。 1.1溶液共混复合法 溶液法是利用机械搅拌、磁力搅拌或高能超声将团聚的碳纳米管剥离开来，均匀分散在聚合物溶液中，再将多余的溶剂除去后即可获得聚合物/碳纳米管复合材料。这种方法的优点是操作简单、方便快捷，主要用来制备膜材料。Xuetal8]和Lauetal.9]采用这种方法制备了CNT/环氧树脂复合材料，并报道了复合材料的性能。除了环氧树脂，其它聚合物(如聚苯乙烯、聚乙烯醇和聚氯乙烯等)也可采用这种方法制备复合材料。 1.2熔融共混复合法 熔融共混法是通过转子施加的剪切力将碳纳米管分散在聚合物熔体中。这种方法尤其适用于制备热塑性聚合物/碳纳米管复合材料。该方法的优点主要是可以避免溶剂或表面活性剂对复合材料的污染，复合物没有发现断裂和破损，但仅适用于耐高温、不易分解的聚合物中。Jinetal.10]采用这种方法制备了PMMA/MWNT复合材料，并研究其性能。结果表明碳纳米管均匀分散在聚合物基体中，没有明显的损坏。复合材料的储能模量显著提高。 1.3原位复合法 将碳纳米管分散在聚合物单体，加入引发剂，引发单体原位聚合生成高分子，得到聚合物/碳纳米管复合材料。这种方法被认为是提高碳纳米管分散及加强其与聚合物基体相互作用的最行之有效的方法。Jiaetal.11]采用原位聚合法制备了PMMA/SWNT复合材料。结果表明碳纳米管与聚合物基体间存在强烈代写论文的黏结作用。这主要是因为AIBN在引发过程中打开碳纳米管的π键使之参与到PMMA的聚合反应中。采用经表面修饰的碳纳米管制备PMMA/碳纳米管复合材料，不但可以提高碳纳米管在聚合物基体中的分散比例，复合材料的机械力学性能也可得到巨大的提高。 2聚合物/碳纳米管复合材料的研究现状 2.1聚合物/碳纳米管结构复合材料 碳纳米管因其超乎寻常的强度和刚度而被认为是制备新一代高性能结构复合材料的理想填料。近几年，科研人员针对聚合物/碳纳米管复合材料的机械力学性能展开了多方面的研究，其中，最令人印象深刻的是随着碳纳米管的加入，复合材料的弹性模量、抗张强度及断裂韧性的提高。
大肠杆菌合成金纳米粒子复合催化剂性能研究
大肠杆菌合成金纳米粒子复合催化剂性能研究 2016-08-01 13:16来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部 Au@TiO2催化剂的TEM照片自上世纪八十年代Hutchings和Haruta等发现金催化剂具有高催化活性以来, 金催化剂的研究受到密切关注, 目前已取得很大进展. 但金催化剂很少用于工业应用. 原因之一是由于金粒子的聚集长大及表面碳酸盐物种的积累而导致金催化剂易于失活. 如何有效阻止金粒子的聚集, 提高金催化剂的稳定性已成为目前亟待解决的问题. 近年来, 金属纳米粒子与DNA、蛋白质、壳聚糖等生物大分子的相互作用及其自组装研究引起人们的密切关注. Baron等评述了以DNA、蛋白质等生物分子为模板合成Au、Ag纳米粒子和纳米线的研究进展. 这种材料既可以通过生物分子的识别和催化功能来改善金属纳米粒子的电学、光学和催化性能, 也可以通过改性金属纳米粒子来改善生物分子的某些性能. Horovitz等发现柠檬酸钠还原的金纳米粒子与大麦糊粉层细胞提取的蛋白质之间存在静电作用. 杨芳等研究了藻蓝蛋白对Au3+离子的原位还原和纳米Au0形成的动态过程, 发现藻蓝蛋白的紫
外特征吸收峰强度随Au3+离子浓度的增加和放置时间的延长而降低, 其荧光发射峰和荧光激发峰也呈现衰减趋势, 提出藻蓝蛋白中的半胱氨酸、胱氨酸和色氨酸可将Au3+还原为Au0. 金明善等研究了金纳米粒子和R-藻红蛋白的相互作用, 发现R-藻红蛋白对金纳米粒子有良好的稳定作用. Huang等发现壳聚糖能保护金纳米粒子. 刘克增等制备了金@壳聚糖复合材料, 发现该材料对葡萄糖空气氧化制葡萄糖酸具有良好的催化性能.另一方面, 微生物与金属纳米粒子的研究也日益增多. Gericke等详细评述了各种微生物在制备金纳米粒子方面的研究进展, 认为可以通过调变微生物的生长参数(如培养时间、pH 值、温度等)达到对金纳米粒子形貌和尺寸的控制. 某些菌体如枯草芽孢杆菌、酵母菌、真菌等能够聚集并还原金离子, 已用于金纳米粒子和纳米线的合成. 研究表明, 细胞中的羟基和氨基可作为Au3+的结合位, 而醛基可作为电子供体将Au3+还原成Au0. Kuo等利用大肠杆菌对金离子的还原作用制备了金@大肠杆菌复合材料, 发现这种材料具有很强的生物相容性,可望应用于光热治疗癌细胞方面. 傅锦坤等用细菌将Au/α-Fe2O3上的Au3+还原成Au0, 焙烧后获得的催化剂与浸渍法制备的催化剂相比有较高的CO氧化反应活性.可以看出,目前的研究主要集中于微生物对金属离子的吸附与还原作用以及金属纳米粒子的制备, 而将其用于催化领域的报道较少. 鞭毛是细菌表面的运动器官, 由单一的鞭毛蛋白组装形成螺线管状结构, 鞭毛的长短和数量可以通过改变细菌的培养条件来调控. 最近, Kumara等首次实现了Au、Ag、Cu 等金属纳米颗粒在细菌鞭毛表面的组装. 利用细菌鞭毛为模板制备二氧化钛等无机氧化物纳米管也已获成功. 但尚未见利用此法制备金催化剂的研究. 大肠杆菌为革兰氏阴性短杆菌, 为杆状结构, 具有抵抗力强、易培养等优点. Nomura等以大肠杆菌为生物模板合成了氧化硅的空心纳米管. 烟台大学化学生物理工学院索掌怀等人利用大肠杆菌(DH5α)对金属离子较强的吸附与还原能力制备了Au@DH5α, 再利用大肠杆菌的水分来水解钛酸四丁酯, 得到Au@DH5α -Ti(OH)4样品, 焙烧去除大肠杆菌后得到氧化钛包裹的纳米金粒子催化剂Au@TiO2. 以N2吸附,
碳纳米管纳米复合材料的分析现状及问题
碳纳米管纳米复合材料的分析现状及问题 [摘要]文章介绍了碳纳米管的结构和性能，综述了碳纳米管/聚合物复合材料的制备方法及其聚合物结构复合材料和聚合物功能复合材料中的应用研究情况，在此基础上，分析了碳纳米管在复合材料制备过程中的纯化、分散、损伤和界面等问题，并展望了今后碳纳米管/聚合物复合材料的发展趋势。 [关键词]碳纳米管；复合材料；结构；性能 自从1991 年日本筑波NEC 实验室的物理学家饭岛澄男(Sumio Iijima)[1]首次报道了碳纳米管以来，其独特的原子结构与性能引起了科学工作者的极大兴趣。按石墨层数的不同碳纳米管可以分为单壁碳纳米管(SWNTs) 和多壁碳纳米管(MWNTs)。碳纳米管具有极高的比表面积、力学性能(碳纳米管理论上的轴向弹性模量与抗张强度分别为1~2 TPa 和200Gpa)、卓越的热性能与电性能(碳纳米管在真空下的耐热温度可达2800 ℃，导热率是金刚石的 2 倍，电子载流容量是铜导线的1000 倍)[2-7]。碳纳米管的这些特性使其在复合材料领域成为理想的填料。聚合物容易加工并可制造成结构复杂的构件，采用传统的加工方法即可将聚合物/碳纳米管复合材料加工及制造成结构复杂的构件，并且在加工过程中不会破坏碳纳米管的结构，从而降低生产成本。因此，聚合物/碳纳米管复合材料被广泛地研究。 根据不同的应用目的，聚合物/碳纳米管复合材料可相应地分为结构复合材料和功能复合材料两大类。近几年，人们已经制备了各种各样的聚合物/碳纳米管复合材料，并对所制备的复合材料的力学性能、电性能、热性能、光性能等其它各种性能进行了广泛地研究，对这些研究结果分析表明：聚合物/碳纳米管复合材料的性能取决于多种因素，如碳纳米管的类型(单壁碳纳米管或多壁碳纳米管)，形态和结构(直径、长度和手性)等。文章主要对聚合物/碳纳米管复合材料的研究现状进行综述，并对其所面临的挑战进行讨论。 1 聚合物/碳纳米管复合材料的制备 聚合物/碳纳米管复合材料的制备方法主要有三种：液相共混、固相共融和原位聚合方法，其中以共混法较为普遍。
卟啉—磁性四氧化三铁纳米粒子复合物研究进展
卟啉—磁性四氧化三铁纳米粒子复合物研究进展 摘要：卟啉-磁性四氧化三铁纳米粒子复合物是一种新型多功能材料，同时具有卟啉的生物功能特性和四氧化三铁纳米粒子的磁特性，如利用磁分离方便地解决纳米催化剂难以分离和回收的问题，提高催化剂寿命。合成了众多卟啉一磁性四氧化三铁纳米粒子复合物，它们在诸多领域有着潜在的应用前景。结合文献，综述了近年来该类复合物的研究成果，概述了合成方法，及其在非均相催化氧化、光动力治疗及磁热疗等多个领域的进展，并展望了此类复合物的发展方向。 关键词：卟啉；Fe3O4纳米粒子；催化；光动力疗法；磁热疗；吸附剂 卟啉是卟吩外环带有取代基的同系物和衍生物的总称，是一类特殊的大环共轭芳香体系，因其特定的π共轭体系和配位功能，可应用于有机反应催化剂、治疗剂、光储存器件以及超分子化学等诸多领域。单纯的卟啉化合物应用于催化体系时，存在催化剂不易分离、回收困难、稳定性差等问题；应用于光动力治疗时，也存在靶向性不高、输运效率低等缺陷。解决上述问题的有效途径是将金属卟啉同载在有机或无机载体上，一方面载体的配位或吸附作用可延长催化剂寿命，另一方面病变细胞可能对某些载体产生选择性吸收，可提高了卟啉作为治疗剂的靶向性。 纳米粒子指尺寸在1～100nm之间的粒子，它所具有的独特的光、电、热、磁和化学性质，使其在新能源材料、生态环境材料、功能涂层材料以及高性能电子材料等领域发挥着不可替代的作用。磁性纳米粒子在无外加磁场时，对外不显示宏观磁性；在有外加磁场时，显示出一定的宏观磁化强度，这种特性使其在磁记录材料、磁性液体、催化以及生物医用领域有着广泛的应用前景。四氧化三铁（Fe3O4）纳米粒子是一种常见的磁性纳米粒子，含有该粒子的纳米磁性液体已在栓塞磁热疗、磁靶向药物输运、磁性免疫细胞的分离等方面广泛应用。 卟啉-磁性四氧化三铁纳米粒子复合物是将金属卟啉固载到四氧化三铁纳米粒子上的一类复合物，一方面，此类复合物仍具有卟啉化合物特定的π共轭体系和配位功能；另一方面，复合后的化合物具有优良的磁分离和靶向药物等性能，提高了催化剂的使用寿命，增强了药物治疗准确性。多年来，我们一直致力于磁性纳米粒子及铁卟啉复合物的制备及性质研究，在此，作者就该研究领域的研究成果及此类复合物的发展方向做一概述。 1 卟啉-磁性四氧化三铁纳米粒子复合物的制备方法 磁性Fe3O4纳米粒子制备的基本原理是二价铁盐和三价铁盐的化学共沉淀。在氮气保护下，将氨水滴入二价和三价铁盐混合溶液中，使其同时沉淀出来，形成Fe3O4纳米粒子。一般而言，纯的Fe3O4纳米粒子容易形成坚硬的聚集体，结构的变化会导致磁性质的改变。因此，通常需要对磁性Fe3O4纳米粒子进行保护。根据卟啉与磁性Fe3O4纳米粒子不同的连接方式，本文将卟啉一磁性Fe3O4纳米粒子复合物的制备方法归纳为以下几种：
Ag ZnO纳米复合材料的制备
运城学院应用化学系 文献综述 Ag/ZnO纳米复合材料的制备 学生姓名王新光 学号2010080412 专业班级应用化学1004班 批阅教师 成绩 2013年06月
Ag/ZnO纳米复合材料的制备 1. 研究背景 纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科技现在已经包括纳米生物学、纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学、纳米化学等学科。从包括微电子等在内的微米科技到纳米科技，人类正越来越向微观世界深入，人们认识、改造微观世界的水平提高到前所未有的高度。我国著名科学家钱学森也曾指出，纳米左右和纳米以下的结构是下一阶段科技发展的一个重点，会是一次技术革命，从而将引起21世纪又一次产业革命。 2.制备方法 2.1采用沉淀法制备 周广、邓建成、王升文[1]采用配位均匀共沉淀法制备了平均粒径约为20 nm的Ag/ZnO纳米复合材料。利用XRD、TEM及UV-Vis等技术对样品进行了表征,并将其与用浸渍光分解法和光还原沉积法制备的样品在形貌结构及催化降解甲基橙溶液和工业废水性能方面进行了比较。结果表明,采用配位均匀共沉淀法制备的样品,表现出更加优异的催化降解性能。 庹度[2]采用沉淀法制备了纳米氧化锌,并以它为前驱物,采用高温分解法对纳米氧化锌进行了载银改性处理,制备了载银氧化锌复合纳米粒子,考察了载银前后纳米粒子的粒径与结构。研究发现,采用沉淀法制备的纳米氧化锌尺寸较为均匀,粒径约为170nm,分散性也较好;载银后的复合纳米粒子粒径略有增加,这来源于银在纳米氧化锌粒子外的成功包覆。 斯琴高娃、照日格图、姚红霞、嘎日迪[3]以ZnCl2.2H2O和无水(NH4)2CO3为原料,采用直接沉淀法制备了纳米氧化锌.TG-DTG-DTA、IR分析结果表明,前驱体为碱式碳酸锌[Zn5(OH)6(CO3)2].前驱体经300℃煅烧1 h、2 h、3 h后分别得到粒径不
碳纳米复合材料
碳纳米管及其复合材料 2007-4-3 14:18:08 【文章字体：大中小］打印收藏关闭 纳米技术是21世纪的前沿科学技术，碳纳米管技术则是该领域中一个强有力的生长点。碳纳米管问世十三年来，日益引起了人们极大的兴趣，其独特的性能正在被认识并加以利用，如何降低成本，大量生产有特定结构的碳纳米管依然是人们的努力方向，含碳纳米管的聚合物复合材料蕴含着巨大的发展潜力。 高聚物/碳纳米管复合材料 碳纳米管于1991年由s.iijima 发现，其直径比碳纤维小数千倍，其性能远优于现今普遍使用的玻璃纤维。其主要用途之一是作为聚合物复合材料的增强材料。 碳纳米管基本上可分为单壁型和多壁型两类。虽然他们乍看起来非常相似，但其制作方法和性能不尽相同。纳米管的结构决定它们是具有金属性还是具有半导体性质。大约三分之二的单壁纳米管属于半导体型，三分之一属金属型。至于多壁纳米管，由于各层壳的性能的叠加，难以做出明显区别，但大体上是金属型。单壁型碳纳米管外径一般为1到2nm多壁型纳米管直 径则在8到12nm之间，它的典型长度一般为10微米，最长可达100微米, 长径比至少可达1000: 1。 美国国内纳米管的生产商有Hyperion Catalysis （产品是多壁纤维纳米管）和新登陆的Zyvex Corp （产品有单壁和多壁纳米管）。这两家厂商提供的母料中都含有15%到20%的纳米管。 碳纳米管的力学性能相当突出。现已测出多壁纳米管的平均弹性模量为 1.8TPa。碳纳米管的拉伸强度实验值约为200GPa是钢的100倍，碳纤维的20倍。碳纳米管弯曲强度为14.2GPa,尽管碳纳米管的拉伸强度如此之高，但它们的脆性不象碳纤维那样高。碳纤维在约1^变形时就会断裂，而碳纳米管要到约18%变形时才会断裂。碳纳米管的层间剪切强度高达500MPa比传 统碳纤维增强环氧树脂复合材料高一个数量级。 在电性能方面，碳纳米管用作聚合物的填料具有独特的优势。加入少量碳纳米管即可大幅度提高材料的导电性。与以往为提高导电性而向树脂中加 入的碳黑相比，碳纳米管有高的长径比，因此，其体积含量可比球状碳黑减少很多。多壁碳纳米管的平均长径比约为1000；同时，由于纳米管的本身长度极短而且柔曲性好，它们填入聚合物基体时不会断裂，因而能保持其高长径比。爱尔兰都柏林trinity 学院进行的研究表明，在塑料中含2%-3%勺多壁碳纳米管使电导率提高了14个数量级，从10-12s/m提高到了102s/m。
金、银纳米复合材料基底的SERS检测中的应用
《近代分子光谱法》课程论文 化学化工学院 张卓磊MG1324086
基于金、银纳米复合材料基底在SERS检测 中的应用 Application of the gold, silver nano composite material in SERS detection 摘要： 本文介绍了拉曼光谱发展的历程，简略描述了拉曼光谱的增强机理，根据机理引出了运用纳米技术来增强拉曼信号的纳米材料的制备。在纳米粒子中，金银有序金属纳米壳结构，特别是有序的空心纳米壳和大孔结构，它兼有光子晶体和纳米金属外壳的光学性质，引起了国内外学者们的广泛关注。本文介绍了有序纳米金属外壳材料的制备方法和步骤，主要包括胶体晶体模板的制备、所需的金属外壳的制备，胶体晶体模板拆除这三个步骤，并对每一步的方法和特征进行了描述，且介绍了其在SERS的应用进行了相关介绍。最后展望了这种材料未来的研究方向的前景。 Abstract This paper introduces the development course of Raman spectroscopy, and briefly describes the mechanism of enhanced Raman spectroscopy,so as referance to prepare nano material by using nanotechnology . With gold and silver nanoparticles, ordered nano metal shell structure especially the optical properties of nanometer hollow shell orderly and macroporous structure with photonic crystal and nano metal shell, atracted the great attention all over the would. In this paper, we introduce the method and main processes of fabricating these metal structure which mainly includes preparation of colloidal crystal templates, colloidal crystal template removal of these three steps, methods and characteristics of each step are https://www.360docs.net/doc/b618290359.html,st but not least,we introduce its introduced in the SERS application. Finally, the future research direction of the material prospect.
金纳米粒子的局域表面等离子体共振性质与应用研究(湖科大)
项目名称金纳米粒子的局域表面等离子体共振性质与应用研究 推荐单位湖南科技大学 项目综述查看 主要完成人 1.黄昊文 制备了金纳米棒和核壳纳米棒，系统地研究了金属纳米粒子及复合物的局域表面等离子体共振性质；基于局域表面等离子体性质构建高灵敏度的生物传感器，并对血吸虫病、结核病等病患血清等实际生物样品进行了分析检测，取得了较满意的结果；基于局域表面等离子体共振信号的耦合放大效应和纳米复合物的表面等离子体性质的可调性，构建了对汞、银等重金属离子具有高选择性和高灵敏度的纳米化学传感器。本人在10篇代表作论文中排名第一且均为通讯联系人，在该项研究中的工作量占本人工作量的85%。 2.曾云龙 积极参与金纳米棒的局域表面等离子体性质构建高灵敏度的生物传感器，并对实际生物样品处理、分析检测进行设计，对局域表面等离子体性质调控和血吸虫病的分析检测方面做了大量工作；在代表性论文①中排名第三，③中排名第三，④中排名第四，⑥中排名第三，⑦中排名第七，⑧中排名第八，⑨中排名第三，在该项研究中的工作量占本人工作量的70%。 3.廖博 积极参与金纳米棒的局域表面等离子体性质构建高灵敏度的生物传感器，并对实际生物样品处理、局域表面等离子体性质调控和血吸虫病的分析检测方面做了大量工作；在代表性论文①中排名第五，④中排名第六，⑥中排名第五，⑦中排名第六，⑧中排名第七，在该项研究中的工作量占本人工作量的65%。 4.夏晓东 积极参与金纳米棒及核壳纳米棒的制备及局域表面等离子体性质研究，在基于金纳米棒的局域表面等离子体的调控及构建多通道分析方法的建立方面做了大量工作；在代表性论文③中排名第四，⑥中排名第六，⑨中排名第四，在该项研究中的工作量占本人工作量的60%。 主要完成单位湖南科技大学 论文、论著目录查看
有关碳纳米管复合材料的探讨(doc 9页)
有关碳纳米管复合材料的探讨(doc 9页)
有关碳纳米管复合材料的研究 摘要：自从上个世纪末纳米技术的出现，纳米材料的独特性能引起人们的广泛关注。把纳米材料与高分子材料复合，制备高性能和功能化的复合材料成为高分子材料领域的热点之一。作为纳米材料领域之一的碳纳米管（CNTs）具有独特的物理性能，是一种具有纳米直径的管状碳纤维，它具有超强的韧性和强度以及优异的导电性能。通过不同的复合方法可制备出增强、导电和电磁屏蔽的优异性能的材料，具有广泛的应用前景。 本论文通过不同的方法制备了不同高分子基碳纳米管复合材料，研究了CNTs在基体中分散状况和复合材料的力学、热学和导电性能，并探讨了CNTs对复合材料的结构和性能的影响。 关键词：纳米材料碳纳米管复合材料 前言：由于高分子材料来源丰富、制造方便、加工容易、节省能源和投资、效益显著、品种繁多、用途广泛，因而在材料领域占有的比重越来越大。但是随着科学技术的发展以及人们生活水平的提高，对高分子材料不断提出各种各样的新要求，使高分子材料科学的发展呈现出高性能化、功能化、复合化、精细化和智能化的趋势。而纳米技术的出现则为材料科学的发展带来革命性的变化，为高性能、功能化的材料开创了新的领域。因而世界上许多国家把纳米材料的开发放在了特别重要的位置，并形成一股纳米复合材料的热潮[1]。 纳米材料是指平均粒径在纳米级（1-100nm）范围内的固体材料的总称。而作为其中重要的一个部分则是聚合物/无机纳米粒子复合材料，一般是指以有机高分子聚合物为连续相与纳米粒子进行复合而得到的复合材料。这种材料能够充分的结合高分子材料以及纳米粒子所具有的特性，大大的扩展了高分子材料的应用领域，而成为纳米材料里的研究热门。 1、纳米材料的特性 1992年国际纳米材料会议对纳米材料定义如下:一相任一维的尺寸达到 100nm以下的材料为纳米材料[2]。由此可知,纳米材料的几何形状既可以是粒径小于100nm的零维纳米粉末,也可以是径向尺寸小于100nm的一维纳米纤维或二维纳米膜、三维纳米块体等。纳米材料的材质可以是金属或非金属;相结构可以是单相或多相;原子排列可以是晶态或非晶态。当物质进入纳米级后,其在催化、光、电、热力学等方面都出现特异化,这种现象被称为“纳米效应”。具体表现在以下几个方面： （1）表面效应
石墨烯 银纳米粒子复合材料的制备及表征
第27卷 第1期 无 机 材 料 学 报 Vol. 27 No. 1 2012年1月 Journal of Inorganic Materials Jan., 2012 收稿日期: 2011-04-07; 收到修改稿日期: 2011-06-07 基金项目: 国家自然科学基金(51001007) National Natural Science Foundation of China (51001007) 作者简介: 于 美(1981?), 女, 博士, 副教授. E-mail: yumei@https://www.360docs.net/doc/b618290359.html, 通讯作者: 刘建华, 教授. E-mail: liujh@https://www.360docs.net/doc/b618290359.html, 文章编号: 1000-324X(2012)01-0089-06 DOI: 10.3724/SP.J.1077.2012.00089 石墨烯?银纳米粒子复合材料的制备及表征 于 美1, 刘鹏瑞1, 孙玉静2, 刘建华1, 安军伟1, 李松梅1 (1．北京航空航天大学 材料科学与工程学院, 空天先进材料与服役教育部重点实验室, 北京 100191; 2．国家知识 产权局 专利审查协作中心, 北京 100088) 摘 要: 以无毒、绿色的葡萄糖为还原剂, 在没有稳定剂、温和的液相反应条件下, 同时还原氧化石墨和银氨溶液中的银氨离子, 原位制备石墨烯?银纳米粒子复合材料. 采用X 射线衍射、红外吸收光谱、拉曼光谱、扫描电镜和透射电子显微镜对所制备的石墨烯?银纳米粒子复合材料进行了表征. 结果表明: 氧化石墨和银离子在反应过程中同时被葡萄糖还原, 银纳米粒子均匀分布于石墨烯片层之间, 生成的银纳米粒子中大多数存在着孪晶界, 银纳米粒子的大小和分布受硝酸银用量的影响, 在合适的银离子浓度下, 负载在石墨烯片层上的银纳米粒子的粒径分布集中在25 nm 左右; 复合材料中石墨烯的拉曼信号由于银粒子的存在增强了7倍. 关 键 词: 石墨烯; 银纳米粒子; 复合材料; 拉曼光谱 中图分类号: TB33 文献标识码: A Fabrication and Characterization of Graphene-Ag Nanoparticles Composites YU Mei 1, LIU Peng-Rui 1, SUN Yu-Jing 2, LIU Jian-Hua 1, AN Jun-Wei 1, LI Song-Mei 1 (1. Key Laboratory of Aerospace Materials and Performance, Ministry of Education, School of Materials Science and Engi-neering, Beihang University, Beijing 100191, China; 2. State Intellectual Property Office of the People’s Republic of China, Beijing 100088, China) Abstract: Graphene-Ag nanoparticles composites were prepared by one step in situ synthesis method, using nontoxic green glucose as reducer. Graphite oxide and ammoniacal silver ions were reduced at the same time without stabilizing agent under mild reaction conditions of aqueous solution. X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spec-troscopy (FT-IR), Raman spectroscope, scanning electronic microscope (SEM), and transmission electronic electron microscope (TEM) were used to characterize the resulting composites. The results of analysis indicate that graphite oxide and ammoniacal silver ions are reduced by glucose simultaneously. Ag nanoparticles (AgNPs) uniformly dis-tribute in the graphene sheets, and most of AgNPs show twin boundary. The quantity of silver nitrate influences the size and range of sizes of the AgNPs. The range of sizes of AgNPs on the graphene sheets centralizes at 25 nm under a suitable concentration of silver ions. The intensities of the Raman signals of graphene in the composites increase 7 fold by the loaded AgNPs. Key words: graphene; Ag nanoparticles; composites; Raman spectrum 石墨烯?金属纳米粒子复合材料以其在纳米电子学、化学传感器、能量储存、催化等方面的优越性能和潜在应用得到了广泛关注[1-2]. 由于片层间 的范德华力的作用, 石墨烯有不可逆团聚的趋势, 而存在于石墨烯层间的金属纳米粒子正好起到分离邻近石墨烯片层, 防止发生团聚的作用[3-5].
3.3 金纳米粒子的生物效应及应用
金纳米粒子的生物效应及应用 1 金纳米颗粒的生物效应 1.1 吸附蛋白 由于具有较高的表面自由能，因此，金纳米颗粒会吸附血液中的蛋白，在其表面形成一层蛋白冕(protein corona)，以降低其表面的自由能。金纳米颗粒表面的蛋白冕可以分为硬蛋白冕(hard corona)和软蛋白冕(soft corona)。硬蛋白冕是指吸附在金纳米颗粒表面的内层蛋白，这一层蛋白的寿命大约有数小时，与周围环境中自由蛋白的交换很慢。软蛋白冕是指与金纳米颗粒作用力较弱的外层蛋白，其与周围自由蛋白的交换速度较快。表面吸附的蛋白在很大程度上决定了金纳米颗粒在体内的命运，包括在各器官及组织中的分布、细胞摄入和清除效率等。 金纳米颗粒的尺寸、形状、表面性质等会影响蛋白的吸附。而表面吸附的蛋白又进一步影响金纳米颗粒的电荷、流体力学尺寸等性质，进而影响金纳米颗粒与细胞的相互作用。 Walkey等人研究了不同尺寸、表面修饰PEG的金纳米颗粒(15 nm，30 nm，60 nm，90 nm)对血清蛋白的吸附，随着金纳米颗粒尺寸和表面PEG密度的增加，表面吸附的蛋白总量逐渐降低。Lacerda等人研究了不同尺寸、柠檬酸修饰的金纳米颗粒对血液中5种重要蛋白的吸附。随着金纳米颗粒尺寸的增加(尺寸不大于50 nm)，蛋白冕的厚度逐渐增加。表面电性也会影响血清蛋白的吸附。Deng等人研究了金纳米颗粒的表面电荷对蛋白吸附的影响。表面带正电和负电的金纳米颗粒对蛋白的吸附量高于电中性的金纳米颗粒。Hutul等人发现，表面带正电和负电的金纳米颗粒对人血清白蛋白的吸附量是相近的。Gagner等人发现，金纳米颗粒的形状影响其对溶解酵素(1ysozyme)和α-胰凝乳蛋白酶(α-chymotrypsin)的吸附。球形金纳米颗粒(11 nm)对两种蛋白的吸附量比金纳米棒(10 nm×36 nm)少一个数量级。两种金纳米材料表面积的差异可能是造成蛋白吸附量差异的原因，因为球形金纳米颗粒的表面积大约是520 nm2，而金纳米棒的表面积是1550 nm2。另外，球形金纳米颗粒较高的表面曲率也可能影响其对蛋白的吸附。Mahmoudi等人发现，超顺磁性氧化铁纳米颗粒表面金壳的粗糙度影响其对血液中蛋白的吸附。表面粗糙的金壳比表面平滑的金壳可以吸附更多的蛋白，原因可能是粗糙的表面与蛋白之间的范德华作用、氢键作用和静电作用更强。除了吸附量的差异，表面平滑和粗糙的金壳吸附蛋白的种类也有明显差异。 1.2 细胞摄入 Chithmi等人研究了HeLa细胞对不同尺寸、长径比的金纳米颗粒的摄入，包括直径为14、30、50、74和100 nm的金纳米球，以及尺寸为40×14 nm和74×14 nm的金纳米棒。
银纳米粒子及其复合材料简介
走进科技 银纳米粒子及其复合材料简介 0708010204 李小婷
银纳米粒子 银纳米粒子是一种新兴的功能材料，其作为纳米颗粒的一种，具有纳米粒子所特有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应等性质，显示出不同于常规材料的热、光、电、磁、催化和敏感等一系列优异的物理、化学性能，因此，广泛用作催化剂材料、低温超导材料和生物传感器材料等。此外，银纳米粒子，毒性低，对生活中许多种类的细菌、真菌和病毒具有不同程度的抑制作用，同时具有除臭及吸收部分紫外线的功能，因而可应用于医药行业和化妆品行业。 近年来，以银纳米粒子填充聚合物合成功能性复合材料已经取得很大进展。纳米复合材料分散相与基体相之间的界面面积特别大，如分散相粒径为15～20nm 时，其界面面积高达160～640m2/g。当分散相和基体的性质充分结合起来时，理想的界面粘接性能可消除其与有机物基体热膨胀系数不匹配的问题，由此可充分发挥银纳米粒子的优异力学性能高、耐热性等；同时，由于复合材料熔体和溶液的流变性能与高聚物相似，因此对多种类型的成型加工有广泛的适应性。此类复合材料在具有了银纳米粒子和聚合物的优良特性的同时，还可赋予材料一些特异或新的功能。 稳定分散的银纳米粒子是制备银/聚合物纳米复合材料的前提。银纳米粒子的制备方法一般可以分为物理法和化学法两大类。物理法适用于对银纳米粒子的尺寸和形状要求都不高的产业化制备。化学法合成的银纳米粒子主要应用于对纳米粒子性能要求较高的光学、电学和生物医学等领域，其关键技术是如何控制颗粒的尺寸、较窄的粒度分布和获得特定而均匀的晶型结构。 最常用的化学方法是液相化学还原法。此法是利用化学反应中的氧化还原、热分解和水解等原理，在液相中将银盐中的银阳离子还原成原子银，从而制备出银纳米粒子。液相法工艺简单，易于操作，是最具有实用价值的方法之一。根据不同的反应介质和体系特性，它可分为溶胶-凝胶法、沉淀法、微乳液法和离子液体法等。 以下就溶胶-凝胶法制备银纳米例子做简单介绍。 溶胶-凝胶法制备纳米颗粒的基本原理是：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。此法制得的产品纯度高，颗粒均匀且细小，过程容易控制，凝胶颗粒自身的烧结温度低，但凝胶颗粒之间烧结性差，干燥时收缩性较大。Nersisyan 等在十二烷基磺酸钠存在的条件下，先将AgNO3 转化为Ag2O中间体，然后分别用水合肼、甲醛、葡萄糖作还原剂还原Ag2O，合成出粒径为20~60nm 的银粒子，并且，在不同的还原剂作用下，所得到的银粒子的尺寸和分布也有所差别。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-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-液体石蜡体系中合成了稳定的单分散银纳米粒子。这表明，改变反应介质可得到组成、粒子尺寸均不同的纳米粒子。因此，利用溶胶-凝胶法通过改变一定的反应条件，可以得到尺寸可控的银纳米粒子。 银/聚合物纳米复合材料 金属/聚合物纳米复合材料的制备技术在当前纳米材料研究中占有极其重要的地位。与通常的聚合物无机填料体系相比，银纳米粒子均匀分散在有机高分子基体中，并不是无机相与有机相的简单加和，而是通过聚合物的每一个分子提供多个连接部位同时与颗粒作用，而非常有效的将其固定，并且还能通过静电、氢键、电荷转移及其它作用来形成各种纳米结构的自组装，对纳米微粒起到很好的保护作用。因此，银纳米复合材料的制备技术与其结构和性能之间存在着密切关系。银/聚合物纳米复合材料大致可分为两种类型：第一种是0-2 型复合材料，即把银纳米粒子分散到二维的薄膜材料中；第二种是0-3 型复合材料，即把银纳米粒子分散到常规的三维固体中。核壳式复合粒子即为此类型，它可以使不同材料的复合