可控合成贵金属纳米材料
晶种子生长法制备金纳米棒
山东化工・ 26 ・SHANDONG CHEMICAL INDUSTRY 2021 年第 50 卷晶种子生长法制备金纳米棒胡飞，阚泽明，于东麒(辽宁师范大学物理与电子技术学院，辽宁大连116021)摘要:发展绿色、高效、可控的制备方法来合成金纳米材料是纳米领域研究的热点，本文利用改良晶种子生长法制备了金纳米棒(AuNRs)，对其形貌进行了表征。
该方法具有简单、绿色等突出优点，对合成金纳米棒有一定的参考价值。
关键词：制备；金纳米棒；晶种子生长法中图分类号：TB383文献标识码：A 文章编号：1008-021X(2021)07-0026-02Preparation of Gold Nanorods by Crystal Seed GrowthHu Fei , Kan Zeming , Yu Dongqi( School of Physisc and Electronic Technology ，Liaoning Normal University ，Dalian 116021，China)Abstract :Developing green ， efficient and controllable preparation methods to synthesize gold nanomaterials is a hot topic in thefield of nanometers. in this paper ， gold nanorods ( Au NRs) were prepared by modified crystal seed growth method to characterizetheir morphology. and the method has outstanding advantages such as simplicity and green ， and has certain reference value forsynthetic Au NRs.Key words :preparation ；gold nanorods ；crystal seed growth纳米材料已经成为当代材料科学研究中的热门领域，给化 学、生物、光电、物理、化学、医药和材料等学科带来了深远的影 响。
ZnO纳米材料的合成与应用研究
ZnO纳米材料的合成与应用研究概述：ZnO纳米材料作为一种具有广泛应用前景的半导体材料，其合成与应用研究一直备受关注。
本文旨在探讨ZnO纳米材料的合成方法以及其在各个领域的应用，从而深入了解其在科学研究和工业应用中的潜力。
一、ZnO纳米材料的合成方法1. 水热法合成水热法是一种常用的制备ZnO纳米材料的方法。
它通过调节反应条件和反应时间，可以获得具有不同形貌和尺寸的ZnO纳米颗粒。
水热法合成ZnO纳米材料具有简单、低成本、可扩展性强等优点，因此受到了广泛关注。
2. 溶胶-凝胶法合成溶胶-凝胶法是一种通过溶胶中的化学反应和胶体形成过程制备纳米材料的方法。
在ZnO纳米材料的合成中，可以通过溶胶-凝胶法控制反应条件，如温度、浓度和PH值等，以实现获得具有不同形貌和尺寸的纳米颗粒。
3. 气相法合成气相法是制备ZnO纳米材料的一种常用方法。
它通过将金属有机化合物或金属化合物加热到高温，然后通过氧化反应生成ZnO纳米颗粒。
气相法合成的ZnO纳米材料具有高纯度、高晶度和尺寸可控性好等特点。
二、ZnO纳米材料在光电子领域的应用1. 光催化应用ZnO纳米材料具有优异的光催化性能，可以利用其吸收紫外光的特性来分解有害有机物和杀灭细菌。
因此，ZnO纳米材料被广泛应用于光催化净化空气、水处理和消毒等领域。
2. 光电器件应用由于ZnO纳米材料的特殊电学性质和优异的光电性能，它在光电器件领域具有广泛应用潜力。
例如，ZnO纳米材料可以用于制备光电传感器、光电调制器、太阳能电池等。
三、ZnO纳米材料在生物医学领域的应用1. 抗菌材料ZnO纳米材料具有较高的抗菌性能，可以通过抑制细菌的生长来达到消毒和杀菌的目的。
因此，在生物医学领域，ZnO纳米材料被广泛应用于医疗设备、外科用品和医疗纺织品等。
2. 肿瘤治疗由于ZnO纳米材料的优异光学性质，在肿瘤治疗中可以利用其光热效应。
将ZnO纳米材料注入肿瘤组织，并利用红外激光的吸收来使其产生局部高温，从而实现对肿瘤的治疗。
纳米材料的合成与制备技术介绍
纳米材料的合成与制备技术介绍纳米材料的合成与制备技术是纳米科学与纳米技术的基础和核心，也是纳米材料研究与应用的关键。
纳米材料具有特殊的物理、化学和生物学性质，广泛应用于能源、环境、医药、电子等领域。
本文将介绍几种常见的纳米材料的合成与制备技术，包括溶剂热法、水热法、沉积法和等离子体法。
溶剂热法是一种常用的纳米材料合成技术。
它通过在高温高压和特定溶剂条件下，在溶液中反应初体材料，产生纳米材料。
这种方法可用于合成金属、氧化物、氮化物等纳米材料。
在溶剂热法中，溶液中的反应快速进行，能够得到均匀分散、粒径小的纳米材料。
此外，溶剂热法还可控制材料的形貌、尺寸和结构，实现定制化的制备。
水热法是一种基于水为溶剂的纳米材料制备技术。
该方法利用水的特殊性质，在高温高压条件下，通过溶解、溶聚和析出反应，合成纳米材料。
水热法具有简单、快速、低成本的特点，常用于合成金属氧化物、金属硫化物、金属硫酸盐等纳米材料。
通过调控反应温度、时间和溶液成分，可以控制纳米材料的形貌和尺寸分布。
沉积法是一种通过基底表面沉积纳米材料的技术。
它可以在固体基底上直接合成纳米材料，并且能够控制纳米材料的形态和取向。
沉积法包括物理气相沉积、化学气相沉积、溅射沉积等多种方法。
其中，化学气相沉积是最常用的一种方法，它通过在气相中将前驱体物质分解和沉积在基底表面，形成纳米材料。
沉积法制备的纳米材料通常具有高纯度、较大尺寸和良好的结晶性能。
等离子体法是一种利用等离子体激发材料生成纳米颗粒的方法。
等离子体是一种带电粒子和分子的高能态物质，能够刺激原子和分子发生化学反应，并促进纳米材料的形成。
等离子体法可分为热等离子体法和非热等离子体法。
热等离子体法通过高温等离子体的作用，控制纳米材料的形貌和尺寸。
非热等离子体法则利用电磁场、激光等方式激发等离子体来合成纳米材料。
此外，还有很多其他的纳米材料合成与制备技术，如溶胶-凝胶法、微乳液法、电化学沉积法等。
不同的纳米材料合成与制备技术具有不同的优势和适用范围，可以根据具体材料的要求选择合适的方法。
贵金属纳米结够的表面等离子体共振
陈晓娟
局域表面等离子体共振介绍
金属纳米结构的可控合成 单个贵金属纳米结构光学性质的检测 局域表面等离子体共振的应用 结论
局域表面等离子体共振介绍
金属纳米结构的可控合成 单个贵金属纳米结构光学性质的检测 局域表面等离子体共振的应用 结论
多彩的贵金属纳米颗粒
3+ 3+ 3+ + + 30
.3电化学沉积法 电化学沉积法是通过外加电场在电解质溶液里诱导 化学反应来制备纳米颗粒的方法 .在电化学沉积法中 又可通过有模板法和无模板法来制备纳米颗粒 .在有 模板法中 ,通过特定的模板利用电化学沉积可以得到 不同形貌的贵金属纳米颗粒 ,如纳米线、纳米棒、纳 米管等 .例如 Wang小组 31,32最早通过电化学沉积方 法得到 Au纳米棒 .模板的合成与选择是电化学沉积 法合成贵金属纳米颗粒和纳米结构的关键 .纳米颗粒 的尺寸和形貌可以通过调节实验参数 (包括沉积过程 中的电压、温度、沉积时间，通过的电量、适当的 表面活性剂等 )来控制 . 与此同时 ,人们也在不断地 探索各种无模板存在下的合成方法 ,例如 Yu等 31以 及后来的其他研究人员已经在无模板条件下利用电 化学沉积法制备出不同纵横比的纳米棒
光化学合成法
许多贵金属离子在电磁波 (可见 光、高能射线、高能电子束、紫 外光 )作用下能够发生还原反应 而得到贵金属单质 . 例如 ,紫外光 已经成功地用于制备形貌可控的 Au、Ag纳米颗粒 . 除此之外 ,Jin 等45也用光化学合成法实现了球 形的 Ag纳米颗粒向三角形的 Ag 纳米棱柱体的转化
局域表面等离子体共振
局域表面等离子体共振示意图
1.4 the extinction of gold colliod 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6
稀有金属合金纳米粉的制备方法
稀有金属合金纳米粉的制备方法首先呢，咱得搞清楚啥是稀有金属合金纳米粉。
简单来说，就是把那些珍贵又稀有的金属混合在一起，然后把它们磨得超级细，细到啥程度呢？达到纳米级别！这纳米有多小呢？想象一下，把一根头发丝再分成好多好多份，其中一份的大小差不多就是纳米的概念啦。
那怎么制备这神奇的粉末呢？有一种常见的方法叫化学还原法。
这就好比是一场神奇的“魔法变身派对”。
咱先把含有稀有金属离子的溶液准备好，这溶液就像是参加派对的“嘉宾”们。
然后呢，加入一些还原剂，这还原剂就像是派对上的“魔法师”，它能把金属离子给“变”成金属原子。
在这个过程中，各种离子和原子就开始欢快地跳舞、组合，慢慢地就形成了我们想要的合金纳米粉啦。
不过呢，这个过程可得控制好各种条件，就像派对上要安排好座位、灯光、音乐一样。
比如溶液的浓度、反应的温度、时间等等，要是没控制好，那这“派对”可能就乱套了，制备出来的纳米粉质量也就不好啦。
还有一种方法叫物理气相沉积法。
这就像是给金属们来了一场“太空之旅”。
咱先把稀有金属加热，让它们变成气态，就像火箭把它们送上了太空一样。
然后在特定的环境下，让这些气态的金属原子慢慢沉积下来，在沉积的过程中它们就会相互结合，形成纳米粉。
这个方法的好处就是能制备出纯度很高、颗粒很均匀的纳米粉，就像训练有素的士兵，排列得整整齐齐的。
但是呢，它也有个小缺点，就是设备比较复杂，成本也比较高，就像是坐太空飞船一样，可不是那么容易和便宜的事儿。
另外，机械合金化法也挺有意思的。
这就好比是让金属们来一场激烈的“格斗比赛”。
把各种稀有金属粉末放在一起，然后用一些特殊的设备使劲地研磨、搅拌。
在这个过程中，金属粉末们就会相互碰撞、摩擦，慢慢地就融合在一起，变成了合金纳米粉。
这种方法操作起来相对简单，成本也比较低，但是要想得到特别细的纳米粉，可能就得花点时间和精力啦，就像格斗比赛要经过好多轮才能决出胜负一样。
制备稀有金属合金纳米粉的方法各有各的特点和优缺点。
纳米材料的合成方法及其应用
纳米材料的合成方法及其应用纳米材料是近年来材料科学领域的热点研究方向之一。
纳米材料具有较大的比表面积、高度可调控的物理和化学性质，广泛用于能源、环境、生物医学等领域。
纳米材料的合成方法和应用成为研究者们关注的重点。
一、纳米材料的合成方法1. 热物理合成方法热物理合成方法是指通过物理手段使材料原子或分子进行聚集和扩散，形成纳米结构材料。
其中常用的方法包括溅射法、电子束和激光蒸发法等。
这些方法主要适用于金属、光电子和材料科学领域的合成。
2. 化学合成方法化学合成方法是通过控制化学反应条件和材料的配比，使材料在溶液中形成纳米结构。
这种方法常用于合成金属氧化物、金属有机框架材料等。
常见的化学合成方法包括溶胶凝胶法、气相沉积法、水热法等。
3. 生物合成方法生物合成方法通过利用生物体内的酶、蛋白质等生物分子对金属离子的还原和控制，合成纳米结构材料。
这种方法具有低成本、环境友好等优点，常用于合成金属纳米颗粒和二维纳米材料。
生物合成方法中的典型代表是植物提取物合成纳米材料。
4. 机械法合成方法机械法合成方法是通过机械力的作用，使材料粉末在球磨、高压和强雾化等条件下形成纳米颗粒。
这种方法常用于合金、硬质材料和纳米复合材料的制备。
以上只是纳米材料合成的一部分方法，各个方法在实际应用中根据需要选择使用。
合成方法的选择要根据所需的材料性质、应用目标和经济性等因素进行考虑。
二、纳米材料的应用1. 能源领域纳米材料在能源领域的应用包括太阳能电池、燃料电池、储能材料等。
纳米材料具有较高的比表面积和表面活性，可以提高能源转换效率和储存性能。
2. 环境领域纳米材料在环境领域的应用主要包括污水处理、废气净化等。
纳米材料的较大比表面积和高效吸附能力使其成为吸附剂和催化剂的理想选择。
3. 生物医学领域纳米材料在生物医学领域的应用涉及药物输送系统、生物成像和诊断等。
由于其尺寸与细胞和生物分子相近，纳米材料在药物传递和疾病诊断中能够更好地与生物体发生相互作用。
金纳米材料的合成概述
金纳米材料的合成概述纳米材料又称纳米级结构，其广义上指的是在三维空间中，至少有一维处于纳米尺寸范围，因此又称为超精细颗粒材料。
粒子尺寸一般在1～100 nm之间，是处于原子簇和宏观物体交界的过渡区域，从宏观和微观角度来说，它既非处于宏观又非处于微观系统，而是一种典型的介观系统，从而具有小尺寸效应，宏观量子隧道效应和表面效应。
1. 金纳米的合成方法（1）微乳液法Brust-Schiffrin通过反复实验，于1994年通过以微乳液为介质，制备出既能够溶于有机溶剂，又拥有较好稳定性的纳米金粒子。
（2）晶生长法通常情况下在晶生长法中，金纳米棒的模板采用的是表面活性剂，利用种子生长法来进行制备。
（3）模板法起初，模板法是利用电化学中的镀层方法在聚碳酸酯膜和氧化铝板膜上沉积金，后来，随着技术的发展，该方法不仅应用于纳米复合材料的制备，还能够对用过模板法合成的金纳米棒起到再分散的作用。
由于金纳米棒和氧化铝复合材料在可见光范围内都是透明的，所以想要得到不同程度的颜色复合膜可以通过改变沉积的金纳米棒的长径比来实现。
该方法大致步骤如下：一，将少量的银或者铜电镀到铝板模上作为电化学沉积的传导层；二，使金通过氧化铝纳米孔道进行电化学沉积；三，选择性地溶解氧化铝分子膜和银或者铜的薄膜（反应过程中的稳定剂选择PVP）；四，通过超声波或者搅拌，使金纳米棒分散在水或者有机溶剂中。
由于金粒子的直径与氧化铝相同，因此可以通过控制膜孔的直径以达到控制金纳米棒直径的目的。
金纳米管、纳米结构复合材料均可通过该技术来实现。
（4）电化学法该方法的实验装置是由金的金属板做为阳极，相同面积的铂金属板作为阴极组成的电化学电池的构成，生成金纳米棒过程中利用CTAB作为诱导表面活性剂，将电极浸在含有C16TAB和少量C12TAB的电解质溶液中，置于室温下超声，电解前在电解质溶液中加入适量丙酮和环己烷，电解30 min，电流控制在3 mA。
反应过程中金先在阳极形成AuBr4-，然后迅速与阳离子表面活性剂结合并转至阴极被还原。
金纳米团簇的合成
金纳米团簇的合成金纳米团簇是一种具有特殊性质和应用潜力的金属纳米材料。
它们由数十个金原子组成，形成一种球形或其他几何形状的纳米尺度集合体。
金纳米团簇的合成方法多种多样，包括溶液相合成、气相合成、固相合成等。
溶液相合成是一种常用的金纳米团簇制备方法。
在这种方法中，首先将金盐（如氯金酸）溶解在溶剂中，然后通过加入还原剂和表面活性剂等辅助剂，将金离子还原为金原子。
在适当的条件下，金原子会自组装形成纳米尺度的团簇。
这些团簇具有特殊的光学、电学、磁学和催化性质，广泛应用于生物医学、催化剂、传感器等领域。
气相合成是另一种常见的金纳米团簇合成方法。
通过控制金属蒸汽的温度、压力和流速等条件，使金原子在惰性气体（如氢气）气氛中聚集形成团簇。
这种方法可以制备高纯度、均一分散的金纳米团簇，并且可以通过调节合成条件来控制其大小和形状。
固相合成是一种较少使用的金纳米团簇合成方法。
在这种方法中，金盐溶液被吸附到固体基底上，然后通过加热或其他化学反应来还原金离子并形成团簇。
这种方法适用于制备表面修饰的金纳米团簇，可以通过选择不同的基底材料和反应条件来实现对团簇结构的调控。
除了上述方法，还有许多其他合成金纳米团簇的方法，如模板法、电化学合成、光化学合成等。
每种方法都有其优点和局限性，选择合适的方法取决于目标应用和合成要求。
金纳米团簇具有许多独特的性质和应用潜力。
首先，它们具有尺寸效应和量子效应，表现出与大尺寸金材料不同的光学和电学性质。
这使得金纳米团簇在生物医学成像、光学传感器、光催化和光电子器件等领域具有广泛的应用前景。
金纳米团簇具有高表面活性和催化活性，能够有效地催化各种化学反应。
这使得它们在催化剂和电催化等领域具有广泛的应用。
此外，金纳米团簇还具有优异的稳定性和生物相容性，使其在生物医学领域具有潜在的应用前景，如药物输送、肿瘤治疗和生物传感器等。
金纳米团簇的合成和表征技术也得到了快速发展。
利用高分辨透射电子显微镜、单颗粒光谱学和质谱等技术，可以对金纳米团簇的结构、形貌和成分进行精确的表征。