金納米顆粒呈黑色的原因

1、納米材料與技術作業(yè)專業(yè)：光學工程 學號： 10121938姓名：趙凡凡1、金納米顆粒為什么呈黑色?金納米顆粒之所以呈現(xiàn)黑色是由于金納米顆粒對入射光波的吸收所造成的。 金納米顆粒的吸收為表面等離子體的共振吸收， 它與金屬表面自由電子的運動有 關。在金屬電子論中，金屬中的自由電子可以用自由電子氣模型來表示：即價電子是完全共有化的，構成金屬中導電的自由電子，離子實與價電子的相互作用完 全被忽略，而且自由電子被視為毫無相互作用的理想氣體， 為了保持金屬的電中 性，可以設想離子實的正電荷散布于整個體積之中， 和自由電子的負電荷正好中 和。正是由于這種理想自由電子氣模型和常規(guī)等離子體相似， 所以叫做金屬中

2、的 等離子體。等離子體在熱平衡時時準電中性的，若等離子體內部受到某種擾動而 使其一些區(qū)域帶和密度不為零，就會產生強的靜電恢復力，使等離子體內的電荷 分布發(fā)生振蕩，這就是等離子體振蕩。這種振蕩主要是電場和等離子體流運動相 互制約而形成的。所以當電磁波作用于等離子體時，就會使等離子體發(fā)生振蕩， 而當電磁波的頻率和等離子體的振蕩頻率相同時， 就會產生共振，這種共振宏觀 上就表現(xiàn)為納米粒子對光的吸收。0235045050055060065070C750800length k/nm-I日 HB4 ,OC.如圖，不同粒徑的納米粒子對光的吸收，其吸收光譜幾乎覆蓋了整個紫外 可見光波段，并且在 520-530

3、nm處表現(xiàn)出極強的吸收峰。由于金納米顆粒對光 的吸收致使觀察者無法獲得其反射光，因此，金納米顆粒表觀上呈黑色。2、金溶膠為什么呈紅色？金納米溶膠一般是通過化學方法在水溶液中還原四氯金酸（HAuCl4）獲得的，如下所示。HAuCl4 +檸檬酸鈉AuONa金溶膠在生成的初級階段，首先形成大的團狀聚集體，隨反應時間的延長， 其光譜顯示為紫外吸收降低，可見光吸收逐步增強，而最大吸收波長逐漸向短波 方向藍移，金溶膠的這種光譜吸收為金原子的特征吸收。在反應時間為5 min左右時形成穩(wěn)定分散的金溶膠o如圖，長波波段吸收相對較少，因此，在可見光范圍內由于短波長吸收較大從而金溶膠 便表現(xiàn)出長波波段特性，即呈紅色。參考文獻1 王凱，楊光等金納米顆粒的有序制備及其光學特性物理學報，2008. 62 孫秀蘭，趙曉聯(lián)，湯堅.納米金溶膠形成過程的可見光吸收光譜研究.無錫輕工大學學報，2004，73 李貴安，苗潤才.金屬納米銀粒子復合膜吸收紅移和展寬現(xiàn)象.陜西師范大學學報（自然科學版），1999. 124 彭菊村，盧強華，吳波英.金納米顆粒水相合成工藝研究.稀有金屬材