銀是導(dǎo)電性最好的金屬,具有良好的化學(xué)性能、催化性能和生物相容性,因而廣泛地應(yīng)用于電子、化學(xué)化工、生物醫(yī)學(xué)、藥物、日用品等行業(yè)。銀納米材料具備體積小、比表面積大、高的傳熱導(dǎo)電性、抗菌性和催化性等獨(dú)特的物理化學(xué)性能,并且在SERS基材、近場光學(xué)探針、光學(xué)標(biāo)簽等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。因此,銀納米材料已經(jīng)成為被廣泛研究的對象。
銀納米材料的性能很大程度上取決于其形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸、組成和結(jié)晶性,所以其制備方法很重要兩l。納米銀的制備方法包括物理法和化學(xué)法。其中化學(xué)法具有工藝簡單、經(jīng)濟(jì)、對設(shè)備要求較低且容易規(guī)?;葍?yōu)勢,因此得以迅猛發(fā)展。化學(xué)法主要分為四類:模板法、電化學(xué)法、濕化學(xué)法和多元醇法。
模板法是基于外加模板,通過納米孔道限制作用進(jìn)行制備的一種方法。模板包括軟模板和硬模板。軟模板是一些聚合物、生物分子(如蛋白質(zhì)、DNA);硬模板是一些多空載體及氧化鋁膜。模板法廣泛地用于制備納米材料中,尤其是一維納米材料,原理簡單。但是模板法需要預(yù)制模板,納米材料的質(zhì)量和數(shù)量受到孔道的質(zhì)量和數(shù)量限制,并且移除模板技術(shù)較為繁瑣,容易損傷納米材料,得到的納米材料易團(tuán)聚。
電化學(xué)法是通過還原溶液中的金屬粒子來制備高純的金屬納米粒子,可以通過調(diào)節(jié)電流密度和電壓的大小實(shí)現(xiàn)粒徑的精確控制。
濕化學(xué)法是指反應(yīng)體系為液相(多為水相),采用無機(jī)離子或有機(jī)物作為穩(wěn)定劑或誘導(dǎo)劑,在還原劑還原反應(yīng)過程中,穩(wěn)定劑吸附在金屬集體的不同晶面上,改變晶面的生長速度,從而實(shí)現(xiàn)各向異性生長,即對生長中的金屬簇起到限制阻礙作用。
多元醇法從某種意義上也是濕化學(xué)法的一種,但是由于其在制備金屬納米材料中獨(dú)具優(yōu)勢,在目前已知的方法中,得到的金屬納米的形貌及種類最豐富,所以引起研究者們的極大興趣。多元醇法中最常用的溶劑是乙二醇,由于其較高價(jià)電常數(shù),可以溶解多種無機(jī)鹽,也可以溶解像PVP類的高分子。許多研究組都將PVP引入到多元醇法中作穩(wěn)定劑。其中,夏幼男課題組在采用多元醇法制備不同形貌的銀納米方面的工作尤為出色,以乙二醇為還原劑和溶劑,PVP為穩(wěn)定劑和誘導(dǎo)劑,金屬鹽為前軀體,通過調(diào)節(jié)不同的反應(yīng)條件,成功的制備出了銀、金、鉑、鈀等金屬的不同形貌的金屬納米材料。