水合肼還原法制備納米銀粒子的研究.doc

水合肼還原法制備納米銀粒子的研究 應(yīng)用化學(xué) 杜運(yùn)興 2080301納米銀材料具有很穩(wěn)定的物理化學(xué)性能,在電學(xué)、光學(xué)和催化等方面具有十分優(yōu)異的性能,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于陶瓷和環(huán)保材料等領(lǐng)域1. 納米銀材料具有很穩(wěn)定的物理化學(xué)性能,在電學(xué)、光學(xué)和催化等方面具有十分優(yōu)異的性能,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于陶瓷和環(huán)保材料等領(lǐng)域2. 聯(lián)氨作為還原劑的最大優(yōu)點(diǎn)是在堿性條件下還原能力非常強(qiáng)，其氧化產(chǎn)物是干凈的N2，不會(huì)給反應(yīng)產(chǎn)物引進(jìn)金屬雜質(zhì)4。 本文對(duì)納米銀的性質(zhì)進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明，對(duì)目前采用水合肼在表面活性劑的保護(hù)下還原AgNO3，制得粒徑均一的納米銀粒子的實(shí)驗(yàn)原理及方法深入討論，并對(duì)各影響因素分別論述，最后對(duì)納米銀粒子的應(yīng)用前景進(jìn)行展望。1. 納米銀粒子的性質(zhì)納米銀粒子具有量子效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和極大的比表面積，這使得其抗菌性能遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的銀離子殺菌劑。納米銀由于具有很高的表面活性及催化性能而被廣泛用作高效催化劑、非線性光學(xué)材料及超低溫制冷機(jī)的稀釋劑納米銀溶液是納米銀的懸濁液，隨濃度不同顏色也變化，隨著濃度的增加顏色也逐步加深，從黃色至深紅色 。而液體中有顆粒，質(zhì)地粗糙。2. 納米銀粒子的制備2.1 反應(yīng)方程式因?yàn)樗想率侨蹼娊赓|(zhì)，在溶液中不能完全電離，在進(jìn)行氧化還原反應(yīng)時(shí)，只有較多過(guò)量才能使銀離子的反應(yīng)完全3。根據(jù)水合肼還原硝酸銀的反應(yīng)式：2Ag+N2H4+2H2O2Ag+2NH3OH+等物質(zhì)的量的反應(yīng)物摩爾數(shù)之比為水合肼：硝酸銀=1：4，按照過(guò)量的原則設(shè)計(jì)水合肼和硝酸銀的摩爾比。 由于Ag+直接與水合肼反應(yīng)過(guò)于激烈，所以有些實(shí)驗(yàn)中采用氨水作為絡(luò)合劑，使Ag+與氨形成配合物，降低了Ag+的濃度，從而相應(yīng)降低Ag+的氧化能力，使反應(yīng)能夠平穩(wěn)地進(jìn)行5。反應(yīng)方程式如下：AgNO3+2NH4OH=Ag(NH3)2NO3+2H2O2Ag(NH3)2NO3 +2N2H4 H2O=2Ag+N2+2NH4NO3 +4NH3+2H2O 2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 在表面活性劑（通常為聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的保護(hù)下，采用水合肼還原AgNO3 而得到銀納米粒子，通過(guò)XRD 檢驗(yàn)確認(rèn)該種方法合成的銀納米粒子是否具有fcc 相；XPS表征結(jié)果顯示銀納米粒子表面價(jià)態(tài)，若為零價(jià)，說(shuō)明制備過(guò)程中沒(méi)有被氧化；用透射電鏡和激光光散射儀對(duì)粒子的表面形貌和粒徑進(jìn)行表征分析。2.3 影響因素決定化學(xué)沉積過(guò)程的因素包括：保護(hù)劑類型及濃度、溶液中銀離子濃度、pH值、反應(yīng)溫度、還原劑加入速率、攪拌形式及速率等。2.4 研究方法 趙婷等3 ：使用冠醚交聯(lián)殼聚糖（CTSG）做吸附劑和保護(hù)劑，在水介質(zhì)中用水合肼還原硝酸銀制備納米銀。其從反應(yīng)體系溫度、CTSG用量、水合肼硝酸銀摩爾比、硝酸銀濃度等對(duì)粒徑及其分布的影響因素分別進(jìn)行了深入研究，結(jié)果表明：（1）合成的CTSG能有效阻止銀顆粒晶粒的長(zhǎng)大和團(tuán)聚，并能使反應(yīng)體系穩(wěn)定在。（2）在40oC時(shí)，水合肼與硝酸銀（濃度為0.1mol/L）摩爾比為6:1, CTSG用量為0.4g時(shí)得到粒徑約為3040nm的納米銀顆粒。（3）水合肼和硝酸銀濃度的增加會(huì)使納米銀顆粒粒徑增大，但當(dāng)硝酸銀濃度0.25mol/L時(shí)，改變銀離子濃度對(duì)粒徑影響不大，且穩(wěn)定在50nm左右，而銀顆粒則隨水合肼濃度的減小規(guī)律遞減。針對(duì)上述結(jié)果，其分析原因：（1）因?yàn)楣诿芽梢砸粤銉r(jià)金屬作為客體分子，因此所合成的冠醚交聯(lián)殼聚糖既對(duì)銀離子有很好的吸附性能，而且對(duì)還原后的納米銀也有良好的吸附性，從而防止還原得到的納米銀團(tuán)聚，穩(wěn)定分散在水介質(zhì)中。（2）水合肼和硝酸銀在常溫下（25）即可發(fā)生反應(yīng)，但速度較慢。溫度升高，反應(yīng)速度加快，銀顆粒平均粒徑減小，40后基本穩(wěn)定。反應(yīng)溫度升高有利于提高反應(yīng)速度，使銀顆粒加速成核；同時(shí)使溶液中粒子的布朗運(yùn)動(dòng)加劇，增加了顆粒間相互碰撞的機(jī)會(huì)。，但當(dāng)溫度升高到80時(shí)，CTSG防止顆粒團(tuán)聚的作用，相對(duì)于升高溫度加快反應(yīng)速度有所減小。（3）硝酸銀濃度的增大有利于形成大量晶核，也利于晶核生長(zhǎng)為大晶粒，同時(shí)因?yàn)镃TSG的保護(hù)作用，盡管硝酸銀濃度高時(shí)顆粒較大，但差別不大。湯皎平4：在表面活性劑聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的保護(hù)下，采用水合肼還原AgNO3 而得到銀納米粒子，通過(guò)儀器檢測(cè)確認(rèn)該種方法合成的銀納米粒子具有fcc 相；銀納米粒子表面價(jià)態(tài)為零價(jià)，粒徑在50 nm 左右，近似圓球形，在正己烷中分散效果較好。其經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：（1）溫度是重要的工藝參數(shù)之一，溫度太低，氧化還原反應(yīng)進(jìn)行緩慢且反應(yīng)不徹底，溫度太高，反應(yīng)過(guò)于激烈，以致于制備出來(lái)的銀納米粒子粒徑過(guò)大，分布也不均勻。經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定溫度為70。（2）pH 值在試樣制備過(guò)程中也有很大的影響：當(dāng)高于pH 12 時(shí)，PVP 在水中的溶解度非常小，甚至從溶液中析出。其在合成過(guò)程中控制為pH 11左右。（3）表面活性劑采用PVP，是因?yàn)镻VP 大分子可以與納米銀粒子形成緊密的吸附層，PVP 分子中的C- H 鏈伸向外部，形成立體空間障礙來(lái)阻止銀納米粒子之間的團(tuán)聚。蘭堯中等5 ：以聚乙烯醇為分散劑，用水合肼(N2H4H2O)還原法制備超細(xì)銀粉。通過(guò)基本的物理化學(xué)計(jì)算，得到化學(xué)還原法制備超細(xì)Ag 粉過(guò)程中有關(guān)物質(zhì)的pH 關(guān)系數(shù)據(jù)，確定了反應(yīng)的基本條件，為還原條件的控制提供了理論依據(jù)。并研究了分散劑PEG 及還原劑水合肼的用量對(duì)銀粉粒度及產(chǎn)率的影響。其從電極電位 與各反應(yīng)物質(zhì)的濃度關(guān)系（根據(jù)Nernst 方程導(dǎo)出），以及Ag+水解條件的計(jì)算公式得出：反應(yīng)初期階段首先被還原的是NO3+而不是Ag+ ，在還原反應(yīng)后期pH 值會(huì)變大，但由于絕大部分Ag+與NH3 形成了配離子，導(dǎo)致游離的Ag+濃度很小，所以不會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)沉淀。從以上理論分析及實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出：由pH 圖推知，必須在pH7.78 時(shí)，水合肼還原Ag+的反應(yīng)才能進(jìn)行徹底。綜合考慮，作者在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中將pH 值調(diào)為89，并重點(diǎn)考察了PEG 和水合肼用量與銀粉產(chǎn)率、粒度的關(guān)系及其與理論計(jì)算的符合狀況。由以上理論分析及實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出：(1) 用水合肼為還原劑，PEG 為分散劑，可從AgNO3 溶液中制備出超細(xì)銀粉。(2) 保持一定濃度的硝酸銀、水合肼用量不變，隨著PEG 用量的增加，銀粉粒度逐漸變細(xì)，但產(chǎn)率卻逐漸降低。(3) 當(dāng)PEG 與硝酸銀的量不變，水合肼減少至其理論用量時(shí)，銀粉粒度逐漸變細(xì)，產(chǎn)率呈下降趨勢(shì)。水合肼用量以稍大于理論用量為佳。其研究的特別之處在于通過(guò)基本的物理化學(xué)計(jì)算，為確定反應(yīng)條件找出一定的理論依據(jù)，并將其用于實(shí)驗(yàn)中，為實(shí)驗(yàn)條件的量化提供了理論支持。 張?jiān)浦竦? 采用聚乙烯吡咯烷酮、無(wú)水乙醇和去離子水混合溶液,利用水合肼還原硝酸銀制備納米銀粒子。稱取1. 0g 的聚乙烯吡咯烷酮置入50 去離子水中充分?jǐn)嚢?0min ,加入1. 0g 硝酸銀,混合均勻后加入一定量無(wú)水乙醇,攪拌至溶液澄清透明；加入還原劑水合肼,在50 下充分?jǐn)嚢?h 后便制得所需樣品,即納米銀粒子溶膠。所制得納米銀粒子溶膠為黃綠色。該樣品性能穩(wěn)定,避光靜置1 個(gè)月顏色不發(fā)生變化,也不發(fā)生聚沉。所制得的納米銀粒子雜質(zhì)含量低,粒度分布集中, 粒徑約為1020nm ,形貌呈球形,且顆粒分散較為均勻。該方法制得的銀納米顆粒粒徑較細(xì)，且實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易行，適合大批量生產(chǎn)。但不足之處在于理論分析不明確，對(duì)工藝條件未作討論。 趙彥保等7：在聚乙烯吡咯烷酮存在的條件下,用水合肼還原硝酸銀,通過(guò)控制反應(yīng)條件成功制備出了粒徑均一、有良好分散性的銀納米微粒,并以此為種子,利用種子誘導(dǎo)生長(zhǎng),在十六烷基三甲基溴化銨的棒狀膠束環(huán)境中制備出了銀納米棒和納米線. 分別討論Ag+與NH3摩爾比依次為14, 15, 15. 5, 16, 18的情況下得出：隨著NH3量的增大,銀納米微粒的吸收峰值向短波方向發(fā)生了移動(dòng)(藍(lán)移). 分析原因是由于隨著氨水濃度的增大,溶液的堿性增強(qiáng),肼的還原能力也隨之增強(qiáng),Ag+的還原速度加快,銀成核速度增大,導(dǎo)致銀納米顆粒的粒徑減小,吸收峰藍(lán)移. 但是當(dāng)氨水濃度增大到一定程度時(shí),吸收峰位置趨于某一值，說(shuō)明當(dāng)氨水濃度增大到一定程度時(shí),肼的還原能力達(dá)到最大,銀納米微粒的粒徑不再減小. 該實(shí)驗(yàn)方法在傳統(tǒng)的合成納米銀顆粒的基礎(chǔ)上，利用種子誘導(dǎo)生長(zhǎng)法，成功合成出銀納米棒、納米線等不同形貌的銀納米晶體，制備實(shí)驗(yàn)條件很詳細(xì)。制得的納米棒的長(zhǎng)度為200 - 500 nm不等,納米線的長(zhǎng)度為1m,納米線的長(zhǎng)徑比大約為50. 宋永輝等8 研究了一種通過(guò)樹(shù)脂吸附化學(xué)還原的方法制備納米銀粉的新方法. 在硝酸銀溶液中, 使用PV P 作保護(hù)劑、水合肼作還原劑制備納米銀粉過(guò)程中, 加入L SC- 500 胺基磷酸樹(shù)脂進(jìn)行吸附, 降低溶液中銀離子濃度, 分離出的載銀樹(shù)脂在超聲波作用下分離出銀粉, 就可得到平均粒徑為100nm 的納米銀粉. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用樹(shù)脂吸附化學(xué)還原的方法可以制備出粒度均勻的納米銀粉. 由于樹(shù)脂吸附可以降低溶液中的銀離子濃度, 減少還原反應(yīng)的推動(dòng)力, 使反應(yīng)能夠緩慢進(jìn)行, 減少銀顆粒的長(zhǎng)大；使用超聲波的空化作用及產(chǎn)生的微射流可使樹(shù)脂被屏蔽的微孔和毛細(xì)管壁也充分暴露, 增大了樹(shù)脂的實(shí)際有效界面, 提高樹(shù)脂吸附容量和反應(yīng)速率, 強(qiáng)化樹(shù)脂的吸附和脫附過(guò)程； 同時(shí)可以強(qiáng)化化學(xué)還原過(guò)程, 使生成的銀粉粒徑減小、粒度分布均勻。 本實(shí)驗(yàn)特別之處在于采用樹(shù)脂吸附化學(xué)還原法制備超細(xì)銀粉，其巧妙利用樹(shù)脂作為載體吸附高濃度硝酸銀溶液中的銀離子, 然后在保護(hù)劑作用下進(jìn)行化學(xué)還原, 生成納米銀粉. 樹(shù)脂由于具有巨大的比表面積及豐富的微孔, 能夠有效、快速的吸附溶液中的銀離子, 降低了溶液中銀離子的濃度, 減少了銀粉的凝聚和晶核的長(zhǎng)大. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明, 該方法可以制備出粒徑均勻的納米銀粉末.但制備出的納米銀粒徑較大。 Jin-Ku Liu等9將乙二胺（強(qiáng)堿）加入到AgNO3溶液中調(diào)整pH值到10.然后將十六烷基三甲基溴化銨（CTAB,0.5g/L）添加到上述溶液中。再將水合肼（N2H4H2O）在五分鐘內(nèi)在攪拌狀態(tài)下逐滴加入到上述混合液中。在室溫下保持5分鐘，得到了納米銀顆粒。產(chǎn)物在離心作用下分離，再用去離子水和乙醇清洗數(shù)次。產(chǎn)物清洗后收集并在干燥器中干燥得到納米銀顆粒。納米銀粒徑在5.5-8.5nm；乙二胺和CTAB在本法中的使用可控制納米銀顆粒的成核和生長(zhǎng)速度。其次，在納米銀顆粒的靜電影響和羥（基）磷灰石納米帶球體的強(qiáng)烈吸附作用下，合成了新穎的納米復(fù)合體。這種產(chǎn)物在醫(yī)學(xué)、環(huán)境、衛(wèi)生等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。 Wanzhong Zhang等10在十二烷基硫酸鈉（SDS）四相微乳液中合成自主裝配和可控納米銀顆粒。他們不僅成功的合成了尺寸和形態(tài)可控的納米銀顆粒，而且探討了形成納米銀粒狀和片狀結(jié)構(gòu)的機(jī)制。結(jié)果顯示SDS表面活性劑分子不但能在界面形成保護(hù)層阻止顆粒聚集，而且可表現(xiàn)為模板作用確定納米銀顆粒生長(zhǎng)形成納米銀片的方向，為我們制備片狀銀粉提供重要參考。比較三相微乳液法，四相微乳液的微滴尺寸可以通過(guò)在油水界面添加助表面活性劑加以校正。微觀結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)交換過(guò)程是靠助表面活性劑對(duì)液滴上的曲率半徑和界面剛性的影響作用支配的，因此，SDS微乳液法過(guò)去廣泛用于制備金屬納米顆粒。然而，一些研究人員在射線照射下在SDS微乳液中制備納米銀顆粒。在這種情況下，Wanzhong Zhang等人制備出了球狀納米銀顆粒和片狀結(jié)構(gòu)，并且驚訝發(fā)現(xiàn)已制得的納米銀顆粒在剪切力作用下能自我組裝成片狀納米銀粉。并且這種在SDS微乳液中納米銀顆粒自組裝現(xiàn)象尚屬首次發(fā)現(xiàn)。雖然形成機(jī)制尚不明確，但納米銀顆粒自組裝可以作為制備片狀納米銀粉的參考。 本文獻(xiàn)中，四元微乳液由以下四部分組成：環(huán)己烷作為連續(xù)油相，SDS作為表面活性劑，水溶液作為分散相，異戊醇作為助表面活性劑。一種典型的步驟就是：兩種微乳液分別通過(guò)混合等體積AgNO3（0.2M）水溶液和水合肼（0.6M）水溶液到4.0g SDS,70ml環(huán)己烷和20ml異戊醇在攪拌下制備。然后將分別包含水合肼和硝酸銀的透明微乳液逐滴混合。水合肼和硝酸銀的摩爾比維持在3，W值（在放射線的作用下在物質(zhì)中每生成一個(gè)離子對(duì)所消耗的射線的平均能量）保持在5.通過(guò)混合兩種反微乳液，混合乳液反應(yīng)后立刻變成穩(wěn)定的桔黃色或紅褐色，表明有納米銀顆粒生成。合成的納米銀顆粒呈球狀，平均直徑和標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為6.5nm和3.0nm；反應(yīng)中有片狀納米銀粉生成；通過(guò)控制相關(guān)參數(shù)，表面活性劑分子形成大量的分子聚集體，膠束，液晶和泡，這些都是制備納米結(jié)構(gòu)物質(zhì)理想的模板；生成片狀納米銀應(yīng)該歸功于SDS分子聚集體形成的片狀模板的引導(dǎo)作用。 本文獻(xiàn)的獨(dú)特之處在于用四元微乳液法制備納米銀顆粒，并首次發(fā)現(xiàn)在SDS微乳液中納米銀顆粒自組裝現(xiàn)象。 A.L. Wang等11研究了不同官能團(tuán)的有機(jī)物對(duì)室溫下制備可控形態(tài)的納米銀顆粒的影響。通過(guò)使用丙烯晴，十六烷基三甲基溴化銨，苯胺，樹(shù)狀聚體，大環(huán)硫醇，巰基乙酸，多羥基烷基異丁烯酸，淀粉，聚氧化乙烯叔辛苯醚，聚二氯乙烯，肝素以及琥珀酸二異辛酯磺酸鈉等，找出控制顆粒尺寸和它們自組裝成一、二、三維超晶結(jié)構(gòu)。而后在還原劑水合肼的強(qiáng)還原環(huán)境中，分別使用聚乙二醇、吐溫80、 十二烷基苯磺酸鈉磺酸鹽、十二烷基硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基磺酸鈉聚丙烯酸鈉、D -山梨醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇等改進(jìn)劑。比較改進(jìn)劑降低納米銀粒子的尺寸的能力得出：聚乙二醇（ 5nm ）吐溫80 （ 6nm ） 十二烷基苯磺酸鈉磺酸鹽（ 1 9nm ）十二烷基硫酸鈉（ 28nm ）十六烷基三甲基溴化銨（ 35nm） 十二烷基磺酸鈉（ 36nm ）聚丙烯酸鈉（ 43nm ） D -山梨醇（ 73nm ） 聚乙烯吡咯烷酮（ 74nm ）乙聚乙烯醇（ 13lnm ） 。由此得出：在聚乙二醇和吐溫80中許多醚鍵的存在可以緊密協(xié)調(diào)納米銀顆粒有效阻礙銀晶體增長(zhǎng)，從而生成小尺寸顆粒；當(dāng)十二烷基苯磺酸鈉磺酸鹽、十二烷基硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基磺酸鈉聚丙烯酸鈉、D -山梨醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇等作為改進(jìn)劑時(shí)，生成的納米銀顆粒尺寸逐漸增加，從19到28，35，36，43，73，74，131；所有已制備的納米銀均為顆粒狀。 本實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)在于：說(shuō)明了小尺寸納米銀顆粒（幾納米）的形成是由于瞬間成核作用而大尺寸納米銀顆粒的形成則由于小尺寸顆粒的粘附作用。論證了攜帶不同官能團(tuán)的有機(jī)改進(jìn)劑對(duì)納米銀顆粒尺寸的影響，發(fā)現(xiàn)改進(jìn)劑的使用對(duì)產(chǎn)品尺寸影響較大，從而為制備控制尺寸的納米銀顆粒提供很好的參考。 以上方法基于水合肼作還原劑、硝酸銀作氧化劑制備納米銀，屬于化學(xué)還原法。除此之外，制備納米銀的方法還有很多。按制備機(jī)理還有：（1） 光還原法 通過(guò)光照使有機(jī)物產(chǎn)生自由基,還原金屬陽(yáng)離子。（2） 電化學(xué)法 從含有EDTA的硝酸銀水溶液中電化學(xué)沉積銀納米線。（3） 化學(xué)電鍍法 以陽(yáng)極氧化形成的有序多孔氧化鋁為模板，利用交流電在模板孔洞中沉積銀得到銀納米/Al2O3組裝體系。（4） 輻射法 在射線的輻照下，水和乙醇等溶劑可產(chǎn)生具有很強(qiáng)還原能力的溶劑化電子，將金屬離子還原成金屬單質(zhì)。 （5） 晶種法 以納米粒子為晶種，在晶種表面用還原劑還原銀離子，制得納米銀粒子。（6） 激光燒蝕法 用激光照射金屬表面制備“化學(xué)純凈”的銀溶膠。3 納米銀的應(yīng)用 3.1抗菌材料 銀離子具有突出的殺菌效果和安全性，在無(wú)機(jī)抗菌劑中常作為抗菌成分。劉維良等人12 采用液相共沉淀法制得納米磷酸鋯載Ag抗菌粉體材料. 當(dāng)該抗菌劑在日用陶瓷釉中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到211 %時(shí), 抗菌陶瓷餐具的抗菌率可達(dá)99.19 %以上,而且對(duì)日用陶瓷的生產(chǎn)工藝、技術(shù)性能和微觀結(jié)構(gòu)的影響不大,其性能指標(biāo)均符合國(guó)家日用陶瓷質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求. 李喜宏等人13 以常規(guī)LDPE 保鮮膜配方的組分為載體,添加銀系納米材料母粒,研制出含銀粒徑4070 nm 的防霉保鮮膜,通過(guò)緩釋溶出的Ag+ 阻止微生物酶的合成. 劉偉等人14 研究了納米銀對(duì)幾種常見(jiàn)細(xì)菌、酵母菌、霉菌等菌種的抑制作用. 結(jié)果表明,納米銀對(duì)供試菌種有明顯的抑制作用;在試驗(yàn)濃度的條件下,對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌的抑制作用最強(qiáng),對(duì)革蘭氏陰性菌抑制的作用次之,對(duì)酵母菌和霉菌的抑制作用最弱. 在作用時(shí)間相同的條件下,納米銀濃度越高,抑菌率越高.在納米銀濃度相同的條件下,作用時(shí)間越長(zhǎng),抑菌率越高. 納米銀有良好的熱穩(wěn)定性,經(jīng)高溫處理后仍然有良好的抑菌效果. 3.2 催化作用納米銀可以用作多種反應(yīng)的催化劑. Han Minghan 等人15 通過(guò)真空蒸鍍法制備了用于光催化還原離子的沉積納米銀的TiO2 . 在蟻酸存在的條件下,光催化劑TiO2 和Ag/ TiO2 對(duì)還原Se ( ) 都有效. 只是使用沒(méi)有修飾的TiO2 光催化劑時(shí), 在Se ( ) 被完全還原為Se 后,還需進(jìn)一步將Se 還原為以H2 Se 形式存在的Se2 - . 而使用Ag/ TiO2 催化劑時(shí), Se ( ) 被還原為Se , 同時(shí)還生成H2 Se , 在p H = 3.15 時(shí)還原率最高. 這說(shuō)明納米銀極大地加強(qiáng)了Se 粒子的電子強(qiáng)度,并通過(guò)Se 的自還原生成H2 Se.3.3 在修飾電極中的應(yīng)用納米銀粒子具有比其他納米粒子更為優(yōu)異的導(dǎo)電性能和電催化性能. 因此,研究納米銀粒子修飾電極具有重要的意義.任祥忠等人16采用電化學(xué)方法AgNO3 的檸檬酸水溶液中制備了納米銀,并以所制備的納米銀和接枝酪蛋白為復(fù)合載體,制備了葡萄糖氧化酶電極. 該電極的線性響應(yīng)范圍110 10- 6 115 10- 2 mol/ L ,響應(yīng)時(shí)間為12 s ,并且重現(xiàn)性和選擇性好.3.4 在生物材料方面的應(yīng)用 基因診斷和生物傳感器發(fā)展的一大進(jìn)步就是功能化的納米銀粒子及其相結(jié)合的使用. DNA 生物傳感器包含了DNA 探針的生物識(shí)別過(guò)程和與之相適應(yīng)的生物親合力反應(yīng)的換能器,換能器的功能是將固定化的單鏈或雙鏈DNA 雜交信號(hào)轉(zhuǎn)換成可識(shí)別或能測(cè)量的信號(hào). 納米金和銀粒子所產(chǎn)生的局域表面等離子體共振光譜或所具有的電學(xué)性能,成為各種新型的、能把生物識(shí)別反應(yīng)轉(zhuǎn)換成放大的光學(xué)或電學(xué)信號(hào)裝置的基礎(chǔ).J.Wang 等人 17 提出了電化學(xué)溶出檢測(cè)DNA雜交的間接法:把涂有抗生蛋白鏈菌素的磁性膠乳微球連接到DNA 探針上,在探針同靶核酸雜交之后,再把涂有抗生蛋白鏈菌素的直徑20 nm 金粒子連接到這個(gè)生物共軛靶上,然后將銀離子沉積在納米金粒子上,最后用HBr-Br2 溶解銀,并于薄膜碳電極上恒電位溶出測(cè)定銀而間接求得靶DNA 量.該方法能夠在10 L 雜交溶液中(20 min 的雜交連接) 檢測(cè)出10 p mol 的乳腺癌DNA 基因片段.3.5 在光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用納米銀可用作表面增強(qiáng)拉曼光譜( SERS) 的基質(zhì)18 ,實(shí)驗(yàn)證明SERS 的獲得與吸附分子的電性和納米銀的表面電性有關(guān). 選取電性合適的納米銀,可以獲得較強(qiáng)的SERS ,進(jìn)而擴(kuò)大SERS 的研究范圍.由于納米銀粒子表面等離子振蕩吸收峰附近具有超快的非線性光學(xué)響應(yīng),科學(xué)家發(fā)現(xiàn)把納米銀摻雜在半導(dǎo)體或絕緣體中,可獲得較大的非線性極化率,利用這一特性可制作光電器件,如光開(kāi)關(guān)、高級(jí)光學(xué)器件的顏色過(guò)濾器等.4 展望 由于納米銀具有特殊的傳熱導(dǎo)電性、抗菌性、催化性，將受到越來(lái)越廣泛的重視。水合肼還原法制備納米銀是最常見(jiàn)的方法，制得的顆粒粒徑均一，反應(yīng)過(guò)程易于控制。目前此方法的研究比較深入，隨著新的環(huán)保廉價(jià)性優(yōu)的保護(hù)劑的出現(xiàn)，納米銀的制造成本將隨之降低，可望規(guī)?；a(chǎn)。參考文獻(xiàn)：1 殷煥順，艾仕云，錢萍，汪建民.納米銀的制備方法及其應(yīng)用，材料研究與應(yīng)用，2008（03）；2 張萬(wàn)忠，喬學(xué)亮，羅浪里，陳建國(guó).琥珀酸二異辛酯磺酸鈉微乳體系中納米銀的制備及其連續(xù)相的影響，化學(xué)學(xué)報(bào)，2008年第66卷第十一期，13771381；3 趙婷，戴紅，肖堯，張宗才，冠醚交聯(lián)殼聚糖吸附原位還原制備納米銀，中國(guó)皮革，第35卷，第9期，2006年5月；4 湯皎平，水合肼還原法制備銀納米粒子，科學(xué)技術(shù)與工程，第5卷，第16期，2005年8月；5 蘭堯中，劉進(jìn)，李現(xiàn)強(qiáng)，周建國(guó)，水合肼還原法制備超細(xì)銀粉的研究，貴金屬，2005年12月，第26卷第4期；6 張?jiān)浦瘢鷦P，施利毅，方建慧，納米銀粒子的制備及其表征，化工新型材料，第34卷第7期，2006年7月；7 趙彥保，劉錦，婁云鵬，吳志申，張治軍，銀納米晶體的制備與表征，化學(xué)研究，第16卷，第4期，2005年12月；8 宋永輝，蘭新哲，張秋利，楊雙平，一種制備納米銀粉的新方法，西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)，第37卷，第2期，2005年6月； 9 Jin-Ku Liu ,Xiao-Hong Yang ,Xin-Gang Tian ,Preparation of silver/hydroxyapatite nanocomposite spheres ,Powder Technology 184(2008)21-24 ；10 Wanzhong Zhang ,Xueliang Qiao ,Jianguo Chen ,Qingyuan Chen ,Materials Letters 62 (2008) 1