[发明专利]一种花状纳米银粉体自组装结构的制备方法

说明书

本发明公开了一种花状纳米银粉体自组装结构的制备方法，该花状纳米银粉体自组装结构的制备方法采用水热法，在表面活性剂PVP存在下通过抗坏血酸(AsA)还原AgNO₃合成了由银纳米棒束组装而成具有高产率新颖的二维花状纳米银自组装结构，在较简单的工艺条件下，实现了对二维花状纳米银超细结构的可控制备。该方法制备方法简单可行，对环境无污染，成本低廉，可控性良好，可控制产品的最终形貌，能够得到多形貌二维花状纳米银超细结构，其特殊形貌结构对于未来纳米器件和生物传感器方面可能具有重要的应用。

技术领域

本发明涉及纳米银制备工艺的技术领域，尤其涉及一种花状纳米银粉体自组装结构的制备方法。

背景技术

二维金属Ag纳米粒子是一种具有二维各向异性的纳米结构，包括纳米三棱柱、纳米片、纳米盘等结构。二维银纳米材料由于其特殊的光学和生物学传感器中的潜在应用得到人们的广泛关注。纳米银形貌和尺寸决定它的特殊性能，因此合成新颖形貌银纳米结构而得到一些新的特性。由于纳米电子器件的巨大应用前景，因而二维银纳米超细结构，在对于未来微电子器件不断小型化具有重大的潜力，因而成为各国科学家研究的热点。合成形貌、尺寸可控且结构新颖的二维银纳米超细结构是实现纳米器件性能多元化的充分条件。对于二维银纳米超细结构而言，已有很多文献报道了各种制备方法，如利用光诱导法将球形纳米银粒子成功转变为三角形纳米棱柱，首次确认了单个纳米粒子的两个不同的四极等离子体共振，其特殊的光学性质为多色生物诊断标记的发展提供了一条有效的途径。采用PVP为稳定剂，N，N-二甲基甲酰胺为溶剂和还原剂得到了六边形和三角形混合的银纳米片。采用PVP为表面活性剂，在柠檬酸钠溶液中避光回流10nm以下的银球形纳米颗粒得到了边长超过100nm的具有尖角三角形纳米片。在银晶种与十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)存在条件下，合成了截顶的的三角形银纳米片，其中三角银纳米片的尺寸可以从40-300nm之间调节。上述方法很多种，都制备出很好的二维纳米银超细结构，但制备工艺普遍比较复杂，因而在较简单的工艺条件下制备新颖可控的二维银纳米超细结构的仍然存在一定困难。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的缺点，提供一种花状纳米银粉体自组装结构的制备方法，该花状纳米银粉体自组装结构的制备方法采用水热法，在表面活性剂PVP存在下通过抗坏血酸(AsA)还原AgNO₃合成了由银纳米棒束组装而成具有高产率新颖的二维花状纳米银自组装结构，在较简单的工艺条件下，实现了对二维花状纳米银超细结构的可控制备。该方法制备方法简单可行，对环境无污染，成本低廉，可控性良好，可控制产品的最终形貌，能够得到多形貌二维花状纳米银超细结构，其特殊形貌结构对于未来纳米器件和生物传感器方面可能具有重要的应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种花状纳米银粉体自组装结构的制备方法，包括如下步骤：

(1)将75ml的0.013mmol聚乙烯吡咯烷酮充分溶解于75mL蒸馏水中，得到浓度为0.171mM的聚乙烯吡咯烷酮溶液；

(2)于聚乙烯吡咯烷酮溶液中加入0.745mmol AgNO₃并搅拌一分钟至均匀溶液，再将0.745mmol抗坏血酸加入到混合溶液中搅拌均匀；

(3)再将得到的反应液转移至聚四氟乙烯衬里的水热反应釜中，在150℃下水热反应10h，自然冷却至室温；

(4)将所得产物用乙醇充分洗涤，离心分离后得到纳米银溶胶溶液，将纳米银溶胶溶液均匀涂覆于洁净的玻璃基片表面，在室温下自然干燥，得到花状纳米银粉体自组装结构。

进一步的，所述花状纳米银粉体自组装结构的粒径为1-2um，基本单元结构由直径120nm，、长度为1u的银纳米棒均匀组装而成。

进一步的，所述AgNO₃的浓度为9.968mM，抗坏血酸的浓度为9.968mM。

进一步的，所有原料未经任何纯化，蒸馏水为二次蒸馏水。