金屬納米材料具有優(yōu)于相應(yīng)塊體材料的優(yōu)良特性,由于合成方法所限,很難實(shí)現(xiàn)宏觀量級(jí)尺度金屬納米材料的定向生長(zhǎng)。固態(tài)離子學(xué)法能夠有效控制納米材料的形貌、長(zhǎng)度、排列有序度和粗糙度,制備宏觀尺寸的納米材料。該文詳細(xì)介紹了固態(tài)離子學(xué)法的制備機(jī)理;分別綜述了單一金屬納米材料的制備過(guò)程及電場(chǎng)強(qiáng)度、電流和快離子導(dǎo)體薄膜的種類對(duì)材料的形貌和排列有序度的影響,并介紹了不同合金納米材料和復(fù)合納米材料的制備工藝,通過(guò)對(duì)比單一金屬納米材料、合金及復(fù)合納米材料分別作為表面增強(qiáng)拉曼散射基底時(shí)的極限濃度,總結(jié)了影響檢測(cè)靈敏度的因素;最后總結(jié)了該領(lǐng)域面臨的問(wèn)題,并對(duì)該方法未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望。 

【文章來(lái)源】：精細(xì)化工. 2020,37(09)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

利用快離子導(dǎo)體薄膜制備金屬納米材料的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖[20]

在利用固態(tài)離子學(xué)法成功制備金屬納米材料的過(guò)程中，快離子導(dǎo)體薄膜的選擇和制備是關(guān)鍵環(huán)節(jié)�？祀x子導(dǎo)體又被稱為固體電解質(zhì)或超離子導(dǎo)體，與其他經(jīng)典的離子導(dǎo)體最主要的區(qū)別在于其具有高導(dǎo)電率和低活化能，且在固態(tài)下離子傳導(dǎo)能力達(dá)到與熔鹽或強(qiáng)電解質(zhì)水溶液相當(dāng)?shù)乃絒18-19]。因此，這種快離子導(dǎo)體可被用來(lái)取代傳統(tǒng)制備方法中的電解質(zhì)溶液，達(dá)到在固態(tài)下傳輸金屬離子的目的，實(shí)現(xiàn)全固態(tài)方法制備金屬納米材料。選擇快離子導(dǎo)體的基本原則是在室溫下具有高傳導(dǎo)離子能力，在此基礎(chǔ)上選擇容易制備且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的快離子導(dǎo)體作為傳輸媒介制備納米材料。在已知的快離子導(dǎo)體中，Ag+、Cu+、Li+、F–等一價(jià)陽(yáng)離子和陰離子作為遷移離子得到廣泛應(yīng)用。利用快離子導(dǎo)體薄膜制備金屬納米材料的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖2所示。因此，選擇合適的快離子導(dǎo)體薄膜是利用該法成功制備金屬納米結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。圖2 利用快離子導(dǎo)體薄膜制備金屬納米材料的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖[20]

研究者們?cè)谑褂霉虘B(tài)離子學(xué)法制備銅納米線時(shí)發(fā)現(xiàn)，納米銅的直徑與形貌受多種因素影響。在不同直流電場(chǎng)作用下可生長(zhǎng)出不同形態(tài)的銅納米結(jié)構(gòu)。XU等[38-39]選取Rb4Cu16Cl13I7作為快離子導(dǎo)體薄膜，研究了在5和12μA直流電作用下陰極邊緣生長(zhǎng)的納米材料，分別為銅納米樹枝狀分支和銅納米線。而與銀納米材料不同的是，ZHANG等[40]著重研究了快離子導(dǎo)體薄膜的各成分含量對(duì)納米材料造成的影響，他們用(KI)x(CuI)1–x作為導(dǎo)體薄膜制備納米材料時(shí)發(fā)現(xiàn)，KI和CuI的物質(zhì)的量比在納米材料的形貌方面發(fā)揮了重要作用，當(dāng)兩者物質(zhì)的量比分別為0.05∶0.95、0.30∶0.70和0.35∶0.65時(shí),合成了單晶銅納米線、銅納米棒和銅納米粒子，并且當(dāng)反應(yīng)溫度升高時(shí)，納米線的直徑也隨之增大。這一研究實(shí)現(xiàn)了通過(guò)人為控制薄膜成分比和生長(zhǎng)環(huán)境的溫度最終獲得目標(biāo)產(chǎn)物。在此基礎(chǔ)上，SUN等[40-42]分別使用不同離子電導(dǎo)率的導(dǎo)體薄膜制備銅納米材料，結(jié)果表明，用離子電導(dǎo)率依次增大的CuI、(KI)1.5(CuI)8.5、(RbI)4(CuCl)13(CuI)3作為快離子導(dǎo)體薄膜結(jié)合真空熱蒸鍍工藝分別制備銅納米材料時(shí)，只有選取(RbI)4(CuCl)13(CuI)3時(shí)才可生長(zhǎng)出有序排列的銅納米線�；谝陨涎芯�，XU等[38]將銅納米枝應(yīng)用于檢測(cè)R6G溶液。如圖4所示，將5μA直流電場(chǎng)作用下制得的銅納米枝作為SERS基底檢測(cè)R6G溶液，其拉曼光譜的極限濃度為1×10–12 mol/L，在612、773、1125、1182、1306、1361、1418、1506、1543、1573、1597、1650 cm–1位置的羅丹明6G分子的本征拉曼峰全部顯現(xiàn)出來(lái)。該極限濃度遠(yuǎn)低于通過(guò)控制脫合金過(guò)程制得的納米多孔銅作為檢測(cè)基底的極限濃度1×10–5 mol/L[43]。2.1.3 金納米材料

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]納米銀對(duì)水中大腸桿菌的殺菌性能研究[J]. 熊旭華,胡勇有,洪學(xué)森,楊楊.  工業(yè)用水與廢水. 2014(03)
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本文編號(hào)：3471195