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纳米银的相关认识

納米銀的相關認識

1.納米銀簡介

納米銀(NanoSilver)就是將粒徑做到納米級的金屬銀單質。

納米銀粒徑大多在25納米左右,對大腸桿菌、淋球菌、沙眼衣原體等數十種致病微生物都有強烈的抑制和殺滅作用,而且不會產生耐藥性。

動物試驗表明,這種納米銀抗菌微粉即使用量達到標準劑量的幾千倍,受試動物也無中毒表現。

同時,它對受損上皮細胞還具有促進修復作用。

值得一提的是,該產品遇水抗菌效果愈發增強,更利於疾病的治療。

專家認為,這種納米銀抗菌微粉還可廣泛應用於環境保護、紡織服飾、水果保鮮、食品衛生等領域.

1.1納米銀的特點:

1.納米銀是粉末狀銀單質,粒徑小於100nm,一般在25-50nm之間。

  

2.納米銀的性能與其粒徑有直接關係。

  

研究發現,粒徑越小,價態越高,殺菌性能越強。

  

應用領域:

纖維(織物、成品),資訊產業、資訊產業、生態環境,日常生活用品。

1.2產品特點:

永久性抗菌洗滌不影響其功能;具有天然色彩,可調配顏色,應用後不影響染色、可完全替代鉛系、錫系焊接、無毒害,無污染、永久性除菌,不傷害人體。

1.3七大抗菌特點:

納米銀,是利用前沿納米技術將銀納米化,納米技術出現,使銀在納米狀態下的殺菌能力產生了質的飛躍,極少的納米銀可產生強大的殺菌作用,可在數分鐘內殺死650多種細菌,廣譜殺菌且無任何的耐藥性,能夠促進傷口的癒合、細胞的生長及受損細胞的修復,無任何毒性反應,對皮膚也未發現任何刺激反應,這給廣泛應用納米銀來抗菌開闢了廣闊的前景,是最新一代的天然抗菌劑,納米銀殺菌具有以下特點:

1)廣譜抗菌

納米銀顆粒直接進入菌體與氧代謝酶(-SH)結合,使菌體窒息而死的獨特作用機制,可殺死與其接觸的大多數細菌、真菌、黴菌、孢子等微生物。

經國內八大權威機構研究發現:

其對耐藥病原菌如耐藥大腸桿菌、耐藥金葡萄球菌、耐藥綠膿桿菌、化膿鏈球菌、耐藥腸球菌,厭氧菌等有全面的抗菌活性;對燒燙傷及創傷表面常見的細菌如金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌、白色念珠菌及其它G+、G-性致病菌都有殺菌作用;對沙眼衣原體、引起性傳播性疾病的淋球菌也有強大的殺菌作用。

一種抗生素能殺滅大約6種病原體,而納米銀可殺滅數百種致病微生物。

殺滅細菌、真菌、滴蟲、支/衣原體、淋球菌,殺菌作用強,對抗菌素耐藥菌有同樣殺滅作用!

2)強效殺菌

據研究發現,Ag可在數分鐘內殺死650多種細菌。

納米銀顆粒與病原菌的細胞壁/膜結合後,能直接進入菌體、迅速與氧代謝酶的巰基(-SH)結合,使酶失活,阻斷呼吸代謝使其窒息而死。

獨特的殺菌機理,使得納米銀顆粒在低濃度就可迅速殺死致病菌。

3)滲透性強

納米銀顆粒具有超強的滲透性,可迅速滲入皮下2mm殺菌,對普通細菌、頑固細菌、耐藥細菌以及真菌引起的較深處的組織感染均有良好的殺菌作用。

4)修復再生

  納米銀可促進傷口癒合,促進受損細胞的修復與再生,去腐生肌,抗菌消炎改善創傷周圍組織的微循環,有效地啟動並促進組織細胞的生長,加速傷口的癒合,減少疤痕的生成。

5)抗菌持久

納米銀顆粒利用專利技術生產,外有一層保護膜,在人體內能逐漸釋放,所以抗菌效果好。

6)安全無毒

早在《本草綱目》中記載:

生銀,無毒;美國公共衛生局1990年《關於銀毒性的調查報告》中說明:

銀對人體無明顯毒副作用;納米銀是局部用藥,銀含量少,是最安全的用藥方式。

經試驗考察發現小鼠在口服最大耐受量925mg/kg,即相當於臨床使用劑量的4625倍時,無任何毒性反應,在兔的皮膚刺激實驗中,也沒有發現任何刺激反應。

7)無耐藥性

納米銀屬於非抗菌素殺菌劑:

納米銀能殺滅各種致病微生物,比抗菌素更強,10nm大小的納米銀顆粒獨特抗菌機理可迅速直接殺死細菌,使其喪失繁殖能力,因此,無法生產耐藥性的下一代,能有效避免因耐藥性而導致反復發作久治不愈。

2.納米銀的研究現狀

2.1國外動態:

1999年,美國政府決定把納米技術研究列入二十一世紀前10年11個關鍵領域之一,將對納米技術經費加倍投入。

美國已在納米結構組裝體系和高比表面納米顆粒製備與合成方面領導世界的潮流,在納米功能塗層設計改性及納米材料在生物技術中的應用與歐共體並列世界第一,納米尺寸的元器件和納米固體也將和日本分庭抗禮。

1999年7月,美國加利福尼亞大學洛杉磯分校與惠普公司合作研製成功100nm晶片,美國明尼蘇達大學和普林斯頓大學於1998年製備成功了量子磁片。

美國商家已組織有關人員迅速轉化,以巨磁電阻為原理的納米結構器件已在美國問世,並將在磁存儲,磁記憶和電腦讀寫磁頭方面有著重要的應用前景。

最近美國柯達公司研究部成功地研究了一種既具有顏料又具有分子染料功能的新型納米粉末,預計將給彩色影像帶來革命性的變革。

2.2國內進展:

納米材料基礎研究方面我國採用了多種物理、化學方法製備金屬和合金(晶態,非晶態及納米微晶)氧化物,氮化物,碳化物等化合物納米粉末,建立了相應的設備,做到納米微粒的尺寸可控,並製成了納米薄膜和塊材。

近年,我國已建立和發展了製備納米結構組裝體系的多種方法。

研製了氣體蒸發,磁控濺射,鐳射誘導CVD,等離子加熱氣相合成等多種製備納米材料的裝置,發展了化學共沉澱,溶膠一凝膠,微乳液水熱,非水溶劑合成和超臨界液相合成製備包括金屬、合金、氧化物、氮化物、碳化物、離子晶體和半導體等多種納米材料的方法,研製了性能優良的多種納米複合材料。

納米材料和納米結構的評價手段基本齊全,

達到了國際二十世紀90年代末的先進水準。

三.發展方向

3.1解決當前製備方法的不足

由於納米銀粉的粒徑較小,表面活性較大,易於團聚並且粉末表面易被氧化,因此,如何改善納米銀粉的分散性及怎樣防止銀粉被氧化也是一個重要研究方向。

3.2製備的新方法新技術

納米銀的製備方法很多,運用已有的方法,人們已經合成出各種粒徑的球形納米粒子,也合成出納米線及樹枝狀結構的具有一定空間結構的銀納米材料等。

近年來,人們正在探索製備納米銀的新方法和新技術。

目前,已經可以通過生物的方法在人造環境中合成出特定空間結構的銀納米晶。

隨著納米銀應用領域的不斷擴展,其製備手段也將會得到進一步的發展。

其發展趨勢是在開發新的製備方法的同時,將液相還原、λ射線輻射等合成技術同範本技術相結合,合成出更精細的納米銀粒子和更規整更多樣化的納米銀多維結構,促進納米銀材料的實用化進程。

3.3納米粒子的控制生長研究

長期以來,納米尺度顆粒的製備和性質研究一直是一個很活躍的研究領域,因為它們不僅具有新奇的性能,而且有可能在新技術中得到應用。

由於納米尺度粒子的性質通常與顆粒尺寸和形狀有關,所以控制粒子的尺寸及形狀是粒子製備的一個重要目的,也是調變粒子性質的一個重要方法。

相對於顆粒尺寸的控制而言,形狀的控制更為困難。

這是因為處於高能量狀態的納米粒子,傾向於相互團聚並長大。

環境的變化也能影響納米粒子的生長。

因此,常規方法製備的納米粒子一般為尺寸分佈較寬的不規則球形。

在納米粒子的成核一生長過程中,如果環境是穩定且均勻的,則有可能得到形狀規則的納米粒子。

調節納米粒子的成核一生長環境將有助於解決其尺寸利形貌控制問題,這正是化學家所擅長的。

已經報導的控制生長的納米粒子有球形、棒狀、正方形、六邊形和三角形等不同形狀。

製備形狀、尺寸可控、分佈均勻的納米粒子及受人為調控的無機新型材料是現代材料科學研究的一個重要方向、熱點和難點。

3.4將λ射線輻射同範本技術相結合

λ射線輻射法可在常溫常壓下操作,具備週期短且工藝簡單等優點。

範本技術即選用不同的表面活性劑,具有細微性可控等優點。

若將λ射線輻射同範本技術相結合,可制得細微性均勻的納米銀粉。

4.納米銀材料的應用

納米材料因具有很高的表面能和化學活性而顯示出獨特的熱、電、光、聲、磁、力學性能和催化性能,廣泛應用於超導、化工、醫學、光學、電子、電器等行業,具有廣闊的應用前景。

4.1超導方面的應用

據報導,用70nm的銀粉製成的輕燒結體做熱交換材料,可使製冷機工作溫度達到0.01~0.003K,效率較傳統材料高30%。

通過研究不同含量納米銀摻雜的(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Ox塊材,發現納米銀摻雜使材料熔點降低,加速了高Tc(Tc指臨界溫度,即從正常狀態到超導態的過程中,電阻消失的溫度)相的形成;納米銀摻雜大大提高了磁通蠕動啟動能,其中最佳摻雜15%(品質)Ag時啟動能提高5~6倍;納米銀摻雜樣品的釘紮能u(H)隨磁場降低比非摻雜樣品要慢,改善了磁場下的傳輸性能;納米銀摻雜使晶間損耗峰向高溫移動20K,改善了晶界弱連接,並大大增強了晶界的渦旋釘紮能力。

將納米銀引入超導材料的合成中,大大推動了超導領域的發展。

4.2化學反應中的應用

納米銀可以用作多種反應的催化劑。

Li及石川等人通過考察複合催化劑納米級Ag/H—ZSM—S在CH4選擇還原NO反應中的活性和選擇性。

發現用含納米銀高於7%的催化劑時,NO轉化率顯著提高,表明分子篩外表面納米銀的存在提高了銀催化劑在CH。

選擇還原NO反應中的活性。

再如,在聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的鐳射離解反應過程中,加入納米銀粒子,納米銀粒子導致聚合物炭化,在介面產生誘導石墨化作用;同時納米銀粒子與聚甲

基丙烯酸甲酯的介面發生反應,改變了粒子對鐳射能量的轉化方式,減弱其鐳射炭化作用。

總之,納米銀粒子的加人改變了聚合物體系對鐳射能量的吸收和轉換方式,導致其鐳射離解發生變化。

4.3生物材料方面的應用

用納米銀一金顆粒與聚乙烯醇縮丁醛作複合酶膜基質固定葡萄糖氧化酶(GOD),構建葡萄糖生物感測器。

實驗證明,納米銀顆粒的介人可以大幅度提高氧化酶的催化活性,顯著提高GOD酶電極的回應靈敏度,使回應電流從相應濃度的幾十nA增強到幾萬nA。

這種借助納米銀顆粒固定酶的方法使得GOD用量減少、操作方便,且不需昂貴的實驗設備,易於工業化,從而為納米生物感測器的組裝提供了可能性,為納米顆粒在生物材料領域中的應用提供了實驗和理論依據。

4.4光學領域的應用

納米銀可用作表面增強拉曼光譜(SERS)的基質,實驗證明SERS譜的獲得與吸附分子的電性及納米銀的表面電性有關。

根據分子的電性,選取不同電性的納米銀,可以獲得較強的SERS譜,進而擴大SERS的研究範圍。

同時,納米銀粒子由於其表面等離子振盪吸收峰附近具有超快的非線性光學回應,科學家發現把納米銀摻雜在半導體或絕緣體中,可獲得較大的非線性極化率,利用這一特性可製作光電器件,如光開關、高級光學器件的顏色篩檢程式等。

此外,在化纖中加入少量的納米銀,可以改變化纖品的某些性能,並賦予很強的殺菌能力。

據以色列報導,納米銀粉的導電率比普通銀塊至少高20倍,因而納米銀粒子也可以用作積體電路中的導電銀漿、電池電極材料。

納米銀還可用作照相製版的基質等。

4.5納米銀在塗料中的應用

日本住友大阪水泥株式會社推出一種抗菌塗料,即向塗料中加入0.01wt%的20nm和50nm銀粒子。

所得塗料覆在汽車表面,經抗菌試驗表明,當濃度為8.4×105efu/ml的大腸杆

菌與濃度為6.6×105efu/ml的金黃色葡萄球菌和含0.01wt%的50rim銀粒塗層接觸24h後,剩餘的殘餘菌\<5efu/ml,即99.999%的大腸桿菌和99.999%的金黃色葡萄球菌被殺死。

將該塗料在日光下暴曬400h後,其顏色不變.而不迦納米銀粒的塗料無抗菌性能。

這就有效的解決了公交汽車天天消毒,但是只第一個乘客乘車時處於安全衛生的條件,而第二名以後的乘客仍處於在二次污染或等於沒有消毒的環境中。

4.6納米銀醫藥行業中的應用

由於納米銀是非抗生素類殺菌劑,目前沒有任何細菌對銀產生耐藥性,所以在醫藥行

業中應用倍受關注,尤其在外科和婦科中的應用與日俱增。

YinHQ,Lanford等在臨床中觀察納米銀對創面的實驗中2組創面用藥前共檢出細菌80株,在用藥時均未檢出細菌。

但是動態觀察至用藥後6、12d,試驗組細菌培養呈陰性時間明顯提前。

納米銀對於燒傷病房常見的MRSA顯示了強大的清除細菌能力。

DemlingRH等對20例燒傷患者進行植皮術,結果顯示納米銀使網狀上皮移植皮的上皮化率提高40%,對於燒傷殘餘刨面有較好的促進修復作用,試驗組癒合時間較對照組明顯縮短。

胡驍驊等通過臨床觀察及動物實驗認為,納米銀抗菌醫用敷料是一種抗感染作用較強、吸收少、毒副作用小、使用方便的燒傷臨床外用藥。

近來,國內開發上市了阿希米(全稱為阿希米納米銀婦女外科抗菌器,有效成分為納米

銀)。

林小惠等對289例陰道炎患者,188例宮頸炎患者,用阿希米(片劑型)治療,每晚1支,連用6天。

結果,陰道炎和宮頸炎的總有效率分別為97.9%和92.0%。

尤其啊希米(片劑型)治療陰道炎,宮頸炎療效較好,無不良反應,不產生交叉感染.

另外深圳愛傑特醫藥科技有限公司生產的新一代納米銀殺菌劑愛傑特凝膠。

辜學敏、李

潔明對100例陰道炎患者,使用對陰道炎患者使用愛傑特凝膠,每天1支,3-6天為一個療程,一般治療l-2個療程進行治療,結果治癒率為95%。

在治癒的95例這個,其中35例非特異性陰道炎患者均在1個療程內完全治癒;60例滴蟲性、黴菌性陰道炎1個療程後30例患者轉陰,轉陽率為46.2%,2個療程後全部患者轉陰,並堅持治療2個療程後,未見復發。

4.7納米銀在淨水系統水上的應用

廢水或淨水工程的水處理上,由於水中可能含有有機物。

廢氯,色度以及臭味等,可以

利用較具有經濟效益的活性碳去除活性碳雖然可吸附水中污染物,但是水中的微生物也會黏

附上並繁殖。

一旦經過長時間使用後,會產生生物膜,使得出流水濁度提高,水中自由的氯

減少情形,影響後續水質處理,活性碳載銀的主要目的是為了利用納米銀的抗菌能力,將吸附在活性碳上且繁殖生長的微生物殺死已有報導指出利用化學方法將Ag+還原成Ag,直接載在活性碳上,分別可使大腸桿菌何與金黃色葡萄球菌與濃度為7ug/ml砒與32.5ug/ml

的Ag+活性碳接觸2h後致死。

花景柔,胡苔莉將上海華實納米材料有限公司生產的納米銀粉體應用到淨水系統中得到當自來水以2cm/S的速度流入HDPE與HDPE-Ag的配水系統,經過32天后,出流水細菌數以通過HDPE-Ag管者略低於HDPE.HDFE-Ag管壁上生物膜菌量則遠低於HDPE管上的生物膜量.若水流速度降為0.15cm/S或水樣以水力停留2天的進流方式HDPE-Ag出流水的生菌數都低於以HDPE管材設置的配水系統,顯示HDPE-Ag管具有殺苗能力。

進一步闡明納米銀在配水系統中的主要角色。

4.8納米銀在紡織品上的應用

高冬梅等採用納米銀對毛織物進行整理後得到抗菌毛織品,整理後製品對大腸稈菌、

金黃色葡萄球菌的抑菌效果好並且整理後對白度,透氣性、斷裂強力和折皺回復角的影響很

小.

目前上海華實納米材料有限公司針對納米銀應用在紡織品上使紡織品具有持久的抗菌性能而推出納米銀抗菌整理劑NS-TPA,主要成分納米銀膠體和黏台劑和其他助劑按照一定的配比採用浸軋法或是浸漬法對紡織品進行整理。

整理後的布料按照ISO6330:

2000洗滌方式洗滌50次後按照紡織品的抗菌試驗方法JISL1902:

2003進行測試,抗菌率仍然達到99%以上。

殺菌活性值大於2。

並且處理後白色的紡織品幾乎投有色變現象,對布料其他性能也幾乎沒有影響.因此將納米銀應用到紡織品的應用領域更加推廣例如醫院住院部以及賓館的床上用品等。

納米銀膠體NS-LP在微生物實驗室進行了最低抑菌濃度測試,其對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的最低抑菌濃度MIC均小於等於5mg/kg。

測試情況如下:

經試驗說明上海華實納米材料有限公司有限生產的納米銀膠體具有很小的MIC,從而抗菌性能更好。

4.9納米銀在塑膠上的應用

納米銀在塑膠方面的應用主要採用三種方式進行處理。

一種是採用熔融混煉的方式製成

抗菌塑膠母粒.另一種是採用噴塗的方式進行表面抗菌處理。

第三種是採用理轉成形法。

過母粒配方成分的調節。

可以進一步平衡各類無機有機抗菌劑的優缺點。

使控制變色、成本、使用方便性等因素在製造母粒這一環節中得到完善,抗菌母粒以其不可替代的產品形式,為

越來越多的塑膠製品和化纖產品使用者所歡迎。

抗菌母粒的製備工藝一般是將抗菌劑基體樹脂

和其他助劑進行慘混乾燥後在雙螺杆擠出機熔融共混然後經過拉條、切粒後得到成品。

通過

噴塗的方式對塑膠表面進行抗菌處理是目前為針對耐磨度要求比較低的產品而設計的一種

方法,這種方式很大程度降低能源消耗,另一方面成本節約也很大。

例如抗菌電話,如果使

用抗菌母粒製備成抗菌電話需要的抗菌劑量大,而採用噴塗技術在電話的表面噴塗抗菌劑能

更好的發揮抗菌效能這種目前市場推出的抗菌鍵盤都採用噴塗的技術.迢轉成形方式是目前

比較新起的成形方式.

大峰塑膠公司使用上海華實納米材料有限公司生產的抗菌母粒採用翅轉成形法製備成抗菌桶,在該塑膠桶內放置3x105cfu/ml的大腸桿菌菌液並加入20L無菌水經過lh、3h、7h、13h、23h、35h、48h後細菌數分別為2x104cfu/ml、3x103cfu/ml、5x102cfu/ml、<100cfu/ml,說明該抗菌塑膠桶可以在30-48小時內將20升內的一定濃度的大腸桿菌殺死。

大峰塑膠公司生產的納米銀抗菌儲水桶能有效預防和控制儲水系統中桶壁微生物膜的生長,從而改善水質。

 

5.納米銀的製備

納米銀粒子的製備分為物理法和化學法。

化學法有微乳液法、電鍍法、氧化還原法和電化學還原法等。

化學法製備的銀顆粒最小可達幾納米,操作簡單容易控制。

缺點是得到的銀顆粒不易轉移和組裝,容易包含雜質,且容易發生聚集。

物理法主要是真空蒸鍍、濺射鍍和鐳射燒蝕法等。

5.1化學還原法

化學還原法一般是指在液相中用還原劑還原銀的化合物而製備納米銀粉的方法.該法是在溶液中加入分散劑,以水合肼、甲醛、多元醇、檸檬酸、糖、有機胺、雙氧水等作還原劑.常用的分散劑有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、多元醇、油酸、芳香醇酯等。

何曉燕等用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作分散劑、N,N-二甲基甲醯胺(DMF)作還原劑,還原硝酸銀溶液得到納米銀粒子,反應原理如下:

HCONMe2+2Ag++H2O2Ag+Me2NCOOH+2H+

在DMF還原AgNO3溶液的過程中,PVP起到了延緩Ag+的還原和防止納米銀顆粒團聚的作用,其保護作用顯著。

5.2光還原法

光還原法的機理一般認為是存有機物存在下,金屬陽離子在光照的條件下,由有機物產生的自由基使金屬陽離子還原.即光的照射使溶液產生水化電子e-aq。

和還原性的自由基團,e-aq。

和自由基基團可還原溶液中的Ag+為Ag,即Ag++e-aq=Ag,在均勻攪拌下,整個反應

是在均相中首先產生較少Ag晶核,Ag晶核再逐漸被後繼還原的Ag沉積形成類原子團簇,顆粒極其均勻,徑粒相對較大.因此,光照條件下製備銀膠體具有高度分散性.利用該法可獲得不同粒徑、顏色各異、穩定性好的銀膠.克服了加熱法製備納米銀溶膠小穩定、常有黑

色大顆粒沉澱析出的缺陷。

姚素薇等通過光還原方法,利用高分子聚合物殼聚糖製備無機相納米銀粒子。

實驗中發現,隨著光照時間的增長,銀離子不斷地被還原成新的銀原子或納米銀粒子。

在局部相區內,高彈性的柔性殼聚糖大分子鏈段產生熱運動,它帶動了附近的新生銀原子或小的銀離子運動,從而聚集成更大的銀粒子:

同時又由於線性殼聚糖薄膜記憶體在相分離結構,高分子網路的空間位元阻作用使得銀粒子的進一步團聚受到限制。

調整光照時間,可得到粒徑10-30nm的銀粒子。

5.3電化學法

根據電化學原理,在溶液中產生自由電子,將為Ag+的還原提供條件.電化學法具有方法簡單、快速、無污染等優點,是一種合成納米材料的有效手段。

在電解AgNO3水溶液時,需加入一定量配位劑,否則不能形成納米銀.配位劑的存在與否對納米粒子的形成非常關鍵,使用不同的配位劑,製備出的納米銀的集聚態也不一樣,可以實現對銀納米粒子的尺寸和形狀的人工控制。

由於有機配體的存在,控制了溶液中游離Ag+的濃度,因而間接控制了Ag+在電極上還原的速度,從而達到控制銀納米粒子大小的目的.以檸檬酸或半胱氨酸為配位劑,以鉑片電極為工作電極,通過電解硝酸銀水溶液,可合成球狀或樹枝狀的納米銀。

廖學紅等在配位劑N´—乙基乙二胺—N,N,N´—三乙酸存在下,用電化學方法製備出樹枝狀納米銀,並用XRD和TEM對該納米粒子進行了表徵,發現配體對納米粒子的形成起著非常關鍵的作用,並且在配體存在下用電化學法製備納米銀是一種簡單、無污染的金屬納米粒子製備方法。

同時,他們在配位劑EDTA存在下,用AgNO3溶液以超聲電化學方法成功製備出兩種不同粒徑的類球形和樹枝狀納米銀.他們還研究了合成不同形狀的納米銀的可調因素。

5.4微乳液法

微乳液法是近年來發展起來的一種製備納米微粒的新方法。

用於製備超細微粒的微乳液通常由四個部分組成:

表面活性劑、助表面活性劑、有機溶劑和水(或水溶液)。

表面活性劑包括:

陰離子表面活性劑如二(2—乙基己基)磺基琥珀酸鈉(AOT)、十二烷基磺酸鈉(SDS)、十二烷基苯磺酸鈉(DBS);陽離子表面活性劑如十六烷基三甲基溴化(CTAB);以及非離子表面活性劑如聚氧乙烯醚類(Triton—X系列)等也可用來形成微乳液,作為製備超細微粒的反應介質。

最常用的表面活性劑是二(2一乙基己基)磺基琥珀酸鈉,它不需助表面活性劑即可形成微乳液。

微乳液方法製備納米銀的影響因素較多,如水與表面活性劑的摩爾比和所使用的溶劑等。

對AOT微乳體系的大量研究表明,該體系中水核的半徑與水和表面活性劑的摩爾比具有線性關係。

在AOT為表面活性劑的反相微乳液中合成納米銀一般是先將AOT的鈉鹽轉變成AOT酸的形式,再用弱酸性陽離子交換樹脂將其轉變成Ag(AOT)的形式。

然後,以AOT為乳化劑、環己烷或異辛烷為油相,用水合肼或硼氧化鈉還原AOT反膠束水核中的Ag(AOT)。

所得納米銀溶膠非常穩定,納米銀粒子的平均粒徑隨水與表面活性劑摩爾比的增

大有所增大,但均小於10nm,分散性良好。

5.5超聲波法

超聲波引起的化學效應,主要是超聲震盪的空化效應引起的,液體中氣泡的形成、成長在幾微秒之內突然崩潰,由此產生的局部高溫和高壓致使氣泡內的水蒸氣發生熱分解反應,產生OH·和H·等活性粒子,利用這種方法已經製備出無定形金屬、氧化物、聚合物等納

米材料.

熊金鈺等以硝酸銀為銀源,聚乙烯醇為穩定劑,在超聲震盪的空化作用下,製備納米銀及其分形生長成的有序體.用紫外一可見分光光度計、鐳射細微性儀和透射電子顯微鏡表徵納米銀的生長過程和結構.實驗表明,在超聲輻射下,不需任何還原劑,Ag+可被還原成銀原子,進而聚集成納米銀微粒,尺寸在15.25nm之間,這種納米銀能夠分形生長,最終成為樹枝狀的有序聚集體,分形維數為1.8-1.9.

范榮桂等採用超聲波對金屬Ag鹽溶液的直接超聲作用,利用超聲波產生的聲空化效應、聲流效應和非線性交變振動效應使水分子被啟動產生還原性的H·、水合eaq-和氧化性的

·OH,利用H·和eaq-的還原性實現金屬Ag離子被還原.實驗結果發現,PVP的存在可以明顯地降低還原Ag粒子的大小和減小細微性分佈範圍;利用TEM對還原金屬Ag粒子的生成過程和分形生長進行觀測,運用分形理論,定性解釋了在超聲條件下金屬Ag粒子的分形生長過程和樹枝晶產生的原因,並利用盒維數法求出晶形分形生長過程中的分形維數。

5.6鐳射燒蝕法

利用鐳射照射金屬表面,製備“化學純淨”的金屬膠體,即為鐳射燒蝕法.此法避免了其他方法如化學氧化還原法中電離出的陰離子或陽離子等雜質的影響.

杜勇等利用Nd:

YAG雷射器1064nm激發光照射金屬Ag表面,通過控制光照時間制各出合適的納米金屬Ag膠體.利用TEM對膠體銀粒子的尺寸及形態進行觀測表明,這些膠體為粒徑介於5.35nm的納米體系,並對其進行了紫外一可見吸收光譜的研究.

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