巰基丙酸保護的納米銀的制備及其熱分解行為研究.pdf

1、巰基丙酸保護的巰基丙酸保護的納米銀的納米銀的制備及其制備及其熱分解熱分解行為研究行為研究ThePreparationThermalDecompositionofSilverNanoparticlesProtectedwith3MercaptopropionicAcid學科專業(yè)：應(yīng)用化學作者姓名：余明明指導教師：周雪琴副教授天津大學化工學院二零一三年五月中文摘要中文摘要金屬納米顆粒的小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和量子隧道效應(yīng)等賦予其

2、不同于傳統(tǒng)材料的許多獨特的性能，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在催化、生物標記、光子學、光電子學以及信息存儲等領(lǐng)域。保護劑是金屬納米顆粒的關(guān)鍵，不僅影響納米銀的分散性和分散穩(wěn)定性，還影響到其熱穩(wěn)定性，甚至在加熱條件下可能改變納米銀的組成結(jié)構(gòu)。單官能團保護的納米銀的制備及熱分解的研究報道很多，但是雙能團保護的納米銀的制備及熱分解報道的卻很少。本論文采用雙官能團化合物巰基丙酸為保護劑，研究納米銀的制備與熱分解行為。論文分別采用配體置換法和化學還原法制備納米

3、銀。從納米銀的形貌、尺寸、分散性等方面出發(fā)，比較了兩種制備方法對納米銀的影響。將制得的納米銀在200℃下燒結(jié)得到Ag2SAg核殼結(jié)構(gòu)的納米顆粒，深入研究了熱分解產(chǎn)物的形成機理及導電性能，并探討了產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)之間的依賴關(guān)系。結(jié)果表明：MPA通過硫醇基團中的S原子與Ag原子形成共價鍵，烷基鏈之間通過氫鍵及范德華力形成多保護劑層包裹的納米銀；配體置換法制得的AgMPA納米顆粒粒徑約為20～50nm，納米銀表面保護劑的厚度約為2～3nm，化

4、學還原法制得的AgMPA納米顆粒粒徑約為5～20nm，表面保護劑的厚度約為1nm左右。納米銀熱分解行為研究結(jié)果表明，當在空氣中200℃加熱燒結(jié)納米銀時，納米銀首先解吸附表面物理吸附的MPA，同時納米銀粒子的長大；然后，化學吸附的配體MPA熱分解、熱氧化，并伴隨著Ag2S、SO3基團的形成；最后形成了平均粒徑為100nm的Ag2SAg核殼結(jié)構(gòu)納米粒子。論文結(jié)合紅外、XPS、TEM等手段深入探討了Ag2SAg核殼結(jié)構(gòu)的形成機理，結(jié)果表明，這