一种树枝状银的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种树枝状银的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：提供第一溶液，其中所述第一溶液包含琼脂糖分散于第一溶剂中；提供第二溶液，其中所述第二溶液包含银盐分散于第二溶剂中；混合所述第一溶液与所述第二溶液，冷却放置得到琼脂糖/纳米银复合凝胶；以及将所述琼脂糖/纳米银复合凝胶与金属箔接触，得到所述的树枝状银。本发明专利技术制备树枝状银的原料易得，操作简便，反应条件温和，安全环保，产物尺寸大且形貌稳定，无需引入其他还原剂或添加剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米金属材料制备
，尤其涉及一种树枝状银的制备方法。
技术介绍
贵金属的形貌结构对其物理化学性质及其应用都有着重要意义。现今，金属材料从微观结构上已经可以分为纳米球，纳米棒，纳米片，纳米管等。在形貌各异的微细结构中，树枝状微米/纳米结构由一个长的主干和许多旁支分支组成，因而能提供大量活性原子，其典型的等级体系使之能够应用于SERS检测。例如树枝状纳米银对DNA、RNA、叶酸等有着很好的拉曼增强效果，故其材料可用做超灵敏的表面拉曼增强光谱传感器探针。另外，纳米结构的银还可用于催化剂。有报道将聚丙烯酸和聚乙烯吡咯烷酮制成的薄膜浸在硝酸银溶液中，再以对苯二酚为还原剂，制备出了尺寸大于600μm，二维数的树枝状银(Song J,Hou J,Tian L,et al.Growth of giant silver dendrites on layer-by-layer assembled films[J].Polymer,2015,63:237-243)。有人以滤纸作为基底，通过恒电势沉积方法制备附着于滤纸表面的树枝状银(CN 104819975 A，2015.08.05，滤纸基树枝状银表面增强拉曼散射活性基底及其制备方法)。目前报道的制备树枝状银的方法中，大多采用化学沉积的方式(包括电沉积和无电沉积)，这些大多需要准备电极和电解质溶液，需要经历较多的步骤。还有另一些制备方法，需要基体材料和外加还原剂。因此，寻找新的更加简便的方法是十分有必要的。
技术实现思路
针对现有技术中的上述问题，本专利技术的主要目的在于提供一种树枝状银的制备方法，制备方法简单有效，无需引入其他还原剂或添加剂。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种树枝状银的制备方法，包括如下步骤：提供第一溶液，其中所述第一溶液包含琼脂糖分散于第一溶剂中；提供第二溶液，其中所述第二溶液包含银盐分散于第二溶剂中；混合所述第一溶液与所述第二溶液，冷却放置得到琼脂糖/纳米银复合凝胶；以及将所述琼脂糖/纳米银复合凝胶与金属箔接触，得到所述的树枝状银。作为进一步的优选，所述第一溶剂包括水，其中在所述琼脂糖分散于第一溶剂中时加热搅拌使琼脂糖溶解。作为进一步的优选，所述第二溶剂包括水，所述银盐选自硝酸银和乙酸银。作为进一步的优选，其中在混合所述第一溶液与所述第二溶液的过程中，包含：将所述第一溶液与所述第二溶液恒温搅拌。作为进一步的优选，所述恒温的温度为80℃～100℃，所述搅拌的时间为5s～120min。作为进一步的优选，其中在混合所述第一溶液与所述第二溶液后，银盐的浓度为5mM～500mM。作为进一步的优选，其中在混合所述第一溶液与所述第二溶液后，琼脂糖浓度为0.003g/mL～0.035g/mL。作为进一步的优选，其中将所述琼脂糖/纳米银复合凝胶与金属箔接触，包含：恒温放置。作为进一步的优选，所述恒温放置的温度为4℃～55℃，所述恒温放置的时间为1d～15d。作为进一步的优选，所述琼脂糖/纳米银复合凝胶与金属箔接触的方式为：将金属箔贴在所述琼脂糖/纳米银复合凝胶表面或插入所述琼脂糖/纳米银复合凝胶内部。作为进一步的优选，所述金属箔选自铝箔、铜箔和锌箔。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术制备工艺简单，操作简便，反应条件温和；在制备琼脂糖纳米银复合凝胶过程中，琼脂糖既作还原剂又作稳定剂，无需引入其他还原剂或添加剂，且安全无毒。(2)本专利技术生长树枝状银所用的金属箔廉价易得，环保安全。(3)根据金属箔与凝胶的接触方式不同，本专利技术所得树枝状银的尺寸大小与形貌均可控。附图说明图1为本专利技术实施例树枝状银的制备方法的工艺流程图。图2a为本专利技术实施例2在加铝箔后的复合凝胶实物图。图2b为本专利技术实施例2在加铝箔后的复合凝胶光学显微镜图。图3为本专利技术实施例3在加铝箔后的复合凝胶实物图。具体实施方式本专利技术通过提供一种树枝状银的制备方法，解决了现有技术中制备树枝状银的方法复杂、所用材料多等缺陷，制备方法简单有效，无需引入其他还原剂或添加剂。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例的主要思路如下：如图1所示，本专利技术采用如下技术方案：一种树枝状银的制备方法，包括如下步骤：S01：提供第一溶液，其中所述第一溶液包含琼脂糖分散于第一溶剂中；S02：提供第二溶液，其中所述第二溶液包含银盐分散于第二溶剂中；S03：混合所述第一溶液与所述第二溶液，冷却放置得到琼脂糖/纳米银复合凝胶；以及S04：将所述琼脂糖/纳米银复合凝胶与金属箔接触，得到所述的树枝状银。其中，所述步骤S01中，所述琼脂糖粉末分散溶解于第一溶剂中，辅以加热搅拌的手段，形成透明均匀的溶液；所述第一溶剂可为水，或使用超纯水时效果更佳。所述步骤S02中，所述银盐可为硝酸银或乙酸银，溶解分散银盐的第二溶剂可为水。所述步骤S03中，其中在混合所述第一溶液与所述第二溶液的过程中，包含：将所述第一溶液与所述第二溶液恒温搅拌后，自然冷却。为了能够均匀混合第一溶液以及第二溶液，可利用一搅拌设备(例如均质机、磁搅拌机或马达搅拌机)帮助两溶液均匀混合，所述恒温的温度介于80℃～100℃之间，在此温度下琼脂糖粉末的溶解性更好，然后冷却放置得到复合凝胶。控制步骤S01和步骤S02中琼脂糖和银盐加入的量，使得步骤S03混合过程后，琼脂糖浓度为0.003g/mL～0.035g/mL，琼脂糖浓度要合理控制，浓度太大则粘度大，浓度太小又不易形成凝胶；琼脂糖分子结构中的羟基将溶液中的银离子还原成银单质，因此控制银盐的浓度为5mM～500mM，使得琼脂糖与合适量的银盐相互作用，达到最佳的效果，最后形成尺寸可控的树枝状银。所述步骤S04中，所述琼脂糖/纳米银复合凝胶与金属箔接触的方式包括：将表面洁净的金属箔贴在所述琼脂糖/纳米银复合凝胶一侧或多侧的表面或插入到所述琼脂糖/纳米银复合凝胶内部。然后将与所述金属箔接触后的所述琼脂糖/纳米银复合凝胶，恒温放置得到树枝状银。所述金属铝箔可采用常规清洗方法除去灰尘等杂物；所述琼脂糖/纳米银复合凝胶与金属箔的接触面积可影响树枝状银的形貌，当两者接触面积大时，形成的树枝状银，短小数量多，而当两者的接触面积小时，则生成的树枝状银大而粗。本专利技术实施例在步骤S03的恒温搅拌过程中，琼脂糖分子结构中的羟基将溶液中的银离子还原成银单质，将混合溶液常温冷却后得到琼脂糖/纳米银复合凝胶，纳米银粒子镶嵌在此凝胶的空腔内。在步骤S04恒温放置过程中，金属箔的存在使纳米银聚集，从而生成树枝状银结构(符合扩散限制凝聚理论)。为了让本专利技术之上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数实施例，来说明本专利技术所述之树枝状银的制备方法。实施例1本专利技术实施例1树枝状银的制备方法，包括以下步骤：称取0.15g琼脂糖粉末加入9.9mL去离子水中，加热搅拌使琼脂糖粉末溶解，形成透明均匀的溶液。向上述溶液中加入0.1mL浓度为0.5M的硝酸银溶液，恒温80℃搅拌120min。停止加热后，使溶液自然冷却形成凝胶。在上述凝胶中间插入一层铝箔，在30℃下恒温放置2d后，可得树枝状银。通过对加铝箔前和加铝箔后的复合凝胶实物进行对比，可以看出凝胶中集中生长在铝箔/凝胶接触点处的银白色物质即树枝状银。实施例2本专利技术实施例2树枝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种树枝状银的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：提供第一溶液，其中所述第一溶液包含琼脂糖分散于第一溶剂中；提供第二溶液，其中所述第二溶液包含银盐分散于第二溶剂中；混合所述第一溶液与所述第二溶液，冷却放置得到琼脂糖/纳米银复合凝胶；以及将所述琼脂糖/纳米银复合凝胶与金属箔接触，得到所述的树枝状银。

【技术特征摘要】
1.一种树枝状银的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：提供第一溶液，其中所述第一溶液包含琼脂糖分散于第一溶剂中；提供第二溶液，其中所述第二溶液包含银盐分散于第二溶剂中；混合所述第一溶液与所述第二溶液，冷却放置得到琼脂糖/纳米银复合凝胶；以及将所述琼脂糖/纳米银复合凝胶与金属箔接触，得到所述的树枝状银。2.根据权利要求1所述的树枝状银的制备方法，其特征在于：所述第一溶剂包括水，其中在所述琼脂糖分散于第一溶剂中时加热搅拌。3.根据权利要求1所述的树枝状银的制备方法，其特征在于：所述第二溶剂包括水，所述银盐选自硝酸银和乙酸银。4.根据权利要求1所述的树枝状银的制备方法，其特征在于：其中在混合所述第一溶液与所述第二溶液的过程中，包含：将所述第一溶液与所述第二溶液恒温搅拌。5.根据权利要求4所述的树枝状银的制备方法，其特征在于：所述恒温的温度为80℃～100℃，所述搅拌的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴江渝，杨婉，陈玉婷，童利文，高慧敏，张勇，陈喆，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42