采用多元醇法制備銀納米線,分別通過單因素分析和正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對表面活性劑聚乙烯吡咯烷酮（PVP）分子量及用量、反應(yīng)溫度等工藝條件進(jìn)行優(yōu)化,并表征了結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果表明:PVP分子量影響銀核特定晶面的被包覆速率,反應(yīng)溫度影響銀還原及線生長速率,并與PVP分子量存在適配關(guān)系,PVP與銀源的質(zhì)量比（P∶A值）對產(chǎn)物長徑比影響最大;反應(yīng)溫度為150℃,PVP分子量為360000,P∶A值為1∶1,制備出的銀納米線平均直徑為80nm,平均長度約25μm,其長徑比可達(dá)320;將不同分子量PVP混合使用,可將線直徑減小到均勻的60nm,長徑比可進(jìn)一步提高到600。 

【文章來源】：材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020年01期 北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

140℃時(shí)使用不同分子量PVP制備銀納米線的SEM照片

圖2為PVP分子量為360000時(shí)，使用不同反應(yīng)溫度合成銀納米線的SEM照片。從圖可見，反應(yīng)溫度越高，銀還原速率及線生長速率越大，所制備的銀納米線平均直徑逐漸增大，同時(shí)由于還原量的限制，平均線長逐漸減小，長徑比也呈現(xiàn)逐漸下降的規(guī)律。總體看來，PVP分子量為360000與140℃反應(yīng)溫度配合較好，這與前面的分析規(guī)律一致。圖3為反應(yīng)溫度為140℃，PVP分子量為360000條件下，不同P∶A值（PVP與硝酸銀質(zhì)量比）制備的銀納米線SEM照片。從圖可見，在原方案基礎(chǔ)上減半PVP用量，主要生成粒徑約500nm的顆粒產(chǎn)物，雖然仍有極少量實(shí)現(xiàn)了小幅的一維生長，這是由于PVP包覆量顯著減小，失去了一維生長的必要條件；若加倍PVP用量，則生成了大量的粒徑約200nm的銀顆粒，試樣中沒有銀納米線結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，這是由于PVP包覆量大幅增加，初始還原形成的銀晶核幾乎被完全包覆住而無法長大，導(dǎo)致大量小顆粒的生成。因此，在使用360000分子量PVP條件下，為獲得具有一定長徑比的銀納米線結(jié)構(gòu)，PVP與AgNO3的質(zhì)量比控制在1∶1是比較合適的。使用其它分子量PVP也得到了相似的規(guī)律。

圖3為反應(yīng)溫度為140℃，PVP分子量為360000條件下，不同P∶A值（PVP與硝酸銀質(zhì)量比）制備的銀納米線SEM照片。從圖可見，在原方案基礎(chǔ)上減半PVP用量，主要生成粒徑約500nm的顆粒產(chǎn)物，雖然仍有極少量實(shí)現(xiàn)了小幅的一維生長，這是由于PVP包覆量顯著減小，失去了一維生長的必要條件；若加倍PVP用量，則生成了大量的粒徑約200nm的銀顆粒，試樣中沒有銀納米線結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，這是由于PVP包覆量大幅增加，初始還原形成的銀晶核幾乎被完全包覆住而無法長大，導(dǎo)致大量小顆粒的生成。因此，在使用360000分子量PVP條件下，為獲得具有一定長徑比的銀納米線結(jié)構(gòu)，PVP與AgNO3的質(zhì)量比控制在1∶1是比較合適的。使用其它分子量PVP也得到了相似的規(guī)律。3.2 三因素三水平正交試驗(yàn)結(jié)果分析與討論

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]控制劑中金屬離子對制備高純高產(chǎn)納米銀線的影響[J]. 朱清,張哲娟,孫卓,高緯.  材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(01)
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[3]多指標(biāo)正交試驗(yàn)分析[J]. 苑玉鳳.  湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2005(04)



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