次亚磷酸钠还原制备纳米银粉及其催化性能研究

化学还原法制备纳米银粒子及表征发表时间：2009-01-14T13:57:47.750Z 来源：《中小企业管理与科技》供稿作者：孙冲[导读] 结果表明：纳米粒子稳定，且二次还原粒径明显长大。

摘要：本文采用液相还原法以硼氢化钠作为还原剂，在十二烷基硫酸钠保护下合成了采用一次还原、二次还原制备不同粒径的纳米银，用傅立叶红外光谱（FTIR）、紫外-可见分光光度计(UV-vis)、荧光分光度计等对纳米银的进行了表征。

结果表明：纳米粒子稳定，且二次还原粒径明显长大。

关键词：纳米银化学还原法二次还原0 引言纳米粒子一般指尺寸在1nm至100nm之间的粒子，是处在原子簇和宏观体交界的过渡区域。

从一般的微观和宏观的观点看，这样的系统既非典型的微观系统，亦非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统。

它具有一系列新异的物理化学特性，涉及到纳米材料中所忽略或根本不具有的基本物理化学问题。

金属纳米材料是纳米材料的一个重要分支，它以贵金属金、银、铜为代表，其中因为纳米银具有很高的表面活性、表面能催化性能和电导热性能，以及优良的抗菌杀菌活性，在无机抗菌剂、催化剂材料、电子陶瓷材料、低温导热材料、电导涂料等领域有广阔的应用前景而得到最多的关注，如在化纤中加入少量纳米银，可以改善化纤制品的某些性能，并使其具有很强的杀菌能力；在氧化硅薄膜中加加少量的纳米银，可以使得镀这种薄膜的玻璃有一定的光致发性，用纳米银敷衍料涂烧伤创面及久治不愈的痔疮，可以收到良好的效果。

由于纳米银的诸多应用使它的制备变得尤为重要。

目前纳米银的制备方法主要有化学还原法、沉积法、电极法、蒸度法、机械研磨法、辐射化学还原法、激光气相法、激光烧蚀法、微乳液法等。

其中化学还原法因其设备简单、操作方便，节能而成为制备的主要方法。

本研究采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作保护剂，以抗坏血酸和硼氢化钠为还原剂, 采用连续还原法制备银纳米粒子。

1 实验部分1.1 化学试剂及仪器试剂：硝酸银、抗坏血酸、硼氢化钠、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、无水乙醇、胶棉液。

河南师范大学硕士学位论文纳米银粉的制备及其光学性能研究姓名：王亚丽申请学位级别：硕士专业：无机化学指导教师：周建国20060601、图３．１样品的Ⅺｍ图谱ＦＩｇ．３．１Ⅺｍｐａ讹ｍｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅ图３．１为ＰＶＰ：ＡｇＮ０３（质量比）＝１：１，还原剂：ＡｇＮ０３（摩尔比）＝１：１，还原剂和ＡｇＮ０３的浓度均为Ｏ．６ｍｏｌ／ｌ，反应温度为３０℃，反应时间为５０ｍｉｌｌ制备出样品的ｘＲＤ衍射图谱，图中有三个明显的峰值与ＪｃＰＤｓ卡№．０４．０７８３中峰的位置一致，说明产物为立方晶型，其对应的晶面指数由左到右依次为（１１１）、（２００）、（２２０）。

其晶粒大小可采用Ｓｃｈｅ玎ｅｒ公式Ｄ＝ＫＸ饵ｌ，２ｃｏｓｅ进行计算，计算出其一次成核的粒径。

通过对不同实验条件下一次粒径的考察，得到不同实验条件对晶粒成核的影响。

３．３．２样品的ＴＥＭ形貌分析图３．２样品的ＴＥＭ照片Ｆｉｇ．３．２ＴＥＭｐｈｏｔｏ伊叩ｈｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅ图３．２为上述实验条件下制备出样品的ＴＥＭ照片，从图中可以看出颗粒的形状为不规则六边形结构，粒度分布较均匀，颗粒的分散性好，颗粒的大小约为８０砌左右。

３．４结果与讨论３．４．１分散剂的影响３．４．１．１分散剂加入方式的影响（ａ）（ｂ）图３－３不同Ｐｖ＿Ｐ加入方式产物的ｒＩＥＭ照片Ｆ毡．３．３１ＥＭｐｈｏｔｏ蓼ａｐｈｓｏｆｔｈｅｓ柚叩ｌｅｓｗｉｔｈｄｉ如ｒｅｎｔＰＶＰａｄｄｊ矗０ｎ本实验考察了Ｐｖ＿Ｐ加入方式对产物形貌和粒径大小的影响。

结果表明：先将还原剂与与ＰＶＰ溶液混合后，再将ＡｇＮ０３溶液加入到该混合溶液后进行还原制得的银颗粒较大，粒径范围为２０～１３０Ｉｌｍ，团聚现象严重，产物为不规则结构（见图３．３ａ）：先将ＰＶＰ与Ａｌ封０３溶液混合后，再将还原剂加入到此混合溶液中，得到银粉颗粒较小，粒径范围为７５～８５ｍ且分散性好，粒径分布较均匀，产物为不规则六边形结构（见图３．３ｂ）。

植物还原法制备纳米银的探究目的和思路本研究的目的是筛选出具有能够在常温下还原银离子制备银纳米颗粒的植物叶片，为后续进一步研究和开发银纳米颗粒的绿色生物合成技术提供必要的原料和方法基础。

植物不仅能够绿化美化我们的生存环境，而且是可再生的资源。

作为一种有机体，植物叶片含有丰富的有机物质，有机物质含有各种各样的有机官能团，这些官能团具有一定的化学反应特性，包括氧化或还原能力，如果能够加以利用，可以取代一些化学试剂参与某些化学反应，从而实现反应原料和反应过程的绿色化，还可以更好地利用可再生的植物资源。

银纳米颗粒在电子、航天、医疗卫生、催化等方面有着广泛的用途，其绿色制备方法是当前的一个研究热点。

本研究选择纳米银为目标产物，尝试着利用植物叶片中所含的有机物在常温下还原银盐溶液并制备银纳米颗粒，该方法还可通过植物生物质分子基团对所形成的银纳米颗粒进行保护，防止银纳米颗粒的聚集长大。

不同植物的叶片组成有一定的不同，需要对不同植物叶片的还原能力进行评价并由此筛选出具有进一步研究价值的植物叶片。

显然，利用植物叶片来制备银纳米颗粒的方法具有还原剂来源丰富且可再生、条件温和、操作简单等绿色环保的特点。

研究过程选取多种植物的叶片，经晒干、研磨成粉末、煮沸、过滤等处理后取提取液作为还原剂；根据需要配制一定浓度的银盐溶液；植物叶片还原剂和一定浓度的银盐溶液按一定比例混合，室温下置于振荡器中振荡，反应一定时间后取样用紫外可见分光光度计和电子显微镜检测反应液中是否有银纳米颗粒的生成。

以此简单的方法来筛选出具有还原银离子制备银纳米颗粒能力的植物叶片。

科学性植物叶片中的有机物含有羟基等具有还原性的官能团，这些官能团能够将银离子还原成为单质银，而且植物叶片中的某些生物分子还能对生成的银纳米颗粒起保护作用，把银纳米颗粒的大小控制在纳米尺度范围。

银纳米颗粒在400～450 nm具有特征吸收峰，可通过紫外可见分光光度计（UV-Vis）来判断溶液中是否有银纳米颗粒生成；扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）能对所获得的银纳米颗粒进行有效的观测，并据此了解这些纳米颗粒的形状和大小；利用傅立叶变换红外光谱（FTIR）分析植物叶片的官能团，以推断植物生物质中起还原作用的基团。

浅析纳米银粉的制备方法【摘要】：银是一种重要的贵金属，被广泛应用于抗菌材料、医药材料、装饰材料、电子浆料、催化剂等领域。

纳米银粉制备技术主要有反相微乳液法、液相还原法、有机还原剂化学还原法、液固相化学法、高分子保护化学还原法等，文章比较了各种方法的优缺点。

【关键词】：纳米银粉；制备方法国内外有关纳米银粉制备的文献和专利报道很多，制备方法主要分为化学方法和物理方法。

化学方法主要有液相化学还原法、电化学法、光化学还原法等，物理方法主要有还原球磨法、蒸发冷凝法及雾化法等。

下面简略地介绍这些制备方法以及相关文献报道。

1反相微乳液法按照油和水的比例不同可以将微乳液分为正相(OPW) ，反相(WPO) 和双连续相微乳液体系。

其中WPO 型微乳液体系适用于无机纳米粒子的制备在WPO 型微乳液体系里，微小的水池被表面活性剂和助表面活性剂组成的单分子层界面膜所包围而形成微乳颗粒，或叫水核，其大小可控制在十到几十纳米之间.水核尺度小却彼此分离，这种特殊的微环境称为“微型反应器”，或纳米反应器。

微乳液法是近年来发展起来的制备纳米粒子的有效方法，该方法具有装置简单、操作容易、粒子可控、不易发生团聚等优点。

2液相化学还原法液相化学还原法是利用化学反应中的氧化还原方法，在液相中将银盐中的银阳离子还原成原子银，从而制备出纳米银粒子。

化学还原法通常以硝酸银、氯化银、银氰化钾等银盐为原料，在有机保护剂(聚乙烯毗咯烷酮、聚乙烯醇、十二烷基磺酸钠、Daxad 19, Triton X-100等)存在下，用不同的还原剂进行还原。

还原剂的种类主要有次磷酸钠、水合胜、甲醛、抗坏血酸、葡萄糖、连二亚硫酸钠、NaBH4、单宁、氢酮等。

液相化学还原法工艺简单，容易操作，对设备要求低，易于批量生产，是最具有实用价值的方法之一。

3化学还原/沉积法通过化学还原/沉积的方式，一步获得片状银粉的方法。

该方法制备的片状银粉具有纯度高、片状均匀、亮度好的优点，但由于得到的粉末机械性能差，当银粉与树脂匹配轧制成浆料后，在加热固化时，随着固化温度升高，银片收缩，形成颗粒并变粗，失去银粉光泽而呈银灰色，导致零位电阻增加，该方法还在进一步的研究之中。