納米銀的制備及其應(yīng)用的研究.pdf

1、納米銀具有體積效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)以及宏觀量子隧道效應(yīng)，在光學(xué)、電子學(xué)、熱學(xué)以及生物醫(yī)藥材料表現(xiàn)有特殊的性質(zhì)，還具有磁性和優(yōu)良的抗菌性能。在工業(yè)催化材料、電子元器件、防靜電材料、低溫超導(dǎo)材料抗菌材料、分子診斷以及基因療法等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。尤其是作為催化劑，表現(xiàn)有較好的催化活性和反應(yīng)選擇性。
　　 傳統(tǒng)納米銀的制備方法有物理法和化學(xué)法。物理法制備納米銀粒子，所用設(shè)備昂貴制備成本高，生產(chǎn)費(fèi)用昂貴，且條件不易控制?；瘜W(xué)

2、法制備納米銀粒子操作簡(jiǎn)單，容易控制，但是所用試劑容易對(duì)環(huán)境造成污染。生物還原法是新興的制備手法，是采用生物材料或生物體系天然合成納米微粒，該法條件簡(jiǎn)單、容易控制、成本低、不污染環(huán)境，越來(lái)越受到研究學(xué)者的青睞，成為近幾年的研究熱點(diǎn)。
　　 由于茶葉中的茶多酚有極強(qiáng)的抗氧化性，以茶葉浸取液中的茶多酚以及黃酮類化合物作還原劑，在反應(yīng)中可以同時(shí)起到還原和分散作用，所以在利用綠茶和普洱茶制備銀納米粒子時(shí)，不用添加任何的表面活性劑，就可以制

3、備出粒徑均勻，分散性好的球形粒子。
　　 本研究分別采用抗壞血酸和茶葉浸取液，用化學(xué)還原法和生物還原法制備納米銀粒子，用XRD、SEM、UV-vis等手段進(jìn)行了表征。將綠茶浸取液制備的納米銀粒子用作氨燃料電池的陰極，對(duì)電極進(jìn)行了電化學(xué)測(cè)試。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　　 ①以AgNO3為銀源，抗壞血酸為還原劑，SDS做為表面活性劑，在溫度合適的條件下確定了制備銀納米粒子最小粒徑的最佳實(shí)驗(yàn)條件。在AgNO3濃度為0.

4、04 mol/L，抗壞血酸(VC)濃度0.8 mol/L，十二烷基硫酸鈉(SDS)的用量0.15g，反應(yīng)溫度為20℃時(shí)，制備得到了純凈且粒徑分布小而均勻的納米銀粉末。經(jīng)紫外測(cè)試表明所制備的納米銀粉末穩(wěn)定性強(qiáng)。納米銀粒子的粒度分布為20-40 nm，平均粒徑為30 nm，分散性較好，屬球形面心立方晶系純相單質(zhì)銀。
　　 ②以AgNO3為銀源，綠茶浸取液為還原劑，不添加任何表面活性劑，確定了制備納米銀粒子的最佳條件。在AgNO3濃度

5、為0.08mol/L，綠茶與水的配比為1g/80mL，不添加任何表面活性劑，反應(yīng)溫度為40℃，時(shí)間為2h時(shí)，制備得到了平均粒徑為30nm的納米粒子。XRD表征的結(jié)果表明所得產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)為立方晶系純相單質(zhì)銀。用紫外分光光度計(jì)以及SEM進(jìn)行表征測(cè)試，可知銀納米粒子為球形。
　　 ③以AgNO3為銀源，普洱茶水為還原劑，不添加任何表面活性劑，確定了制備納米銀粒子的最佳條件。在AgNO3濃度為0.08 mol/L，普洱茶與水的配比為1 g

6、/80mL，不添加任何表面活性劑，反應(yīng)溫度為40℃，時(shí)間為2h時(shí)，制備得到了納米銀粒子。通過(guò)XRD表征確定該納米粒子屬立方晶系純相單質(zhì)銀，由謝樂(lè)公式計(jì)算得納米銀粒子的平均粒徑為25.4 nm左右。通過(guò)用紫外分光光度計(jì)和SEM掃描電鏡表征，可知看出銀納米粒子為球形，平均粒徑約為25 nm。
　　 ④選用綠茶、普洱茶的最優(yōu)條件，即AgNO3濃度為0.08 mol/L，紅茶與水的配比為1g/80mL，不添加任何表面活性劑，反應(yīng)溫度為4

7、0℃，時(shí)間為2h。用紅茶作為還原劑制備納米銀粒子，制備得到了平均粒子為27 nm左右的銀納米粒子。并通過(guò)XRD以及SEM進(jìn)行了測(cè)試表征。
　　 ⑤將用綠茶作為還原劑得到的納米銀粉末與炭黑混合作為燃料電池的陰極，鎳與炭黑作為陽(yáng)極，35％的氨水作為燃料，進(jìn)行氨燃料電池的電極測(cè)試，其催化效果明顯，優(yōu)于用MnO2作為電池陰極的電化學(xué)測(cè)試結(jié)果。電池啟動(dòng)快，開(kāi)路電壓能夠在30 s之內(nèi)快速達(dá)到平衡，開(kāi)路電壓能達(dá)到0.7V。溫度越高，電流密度越