一种银纳米粒子及其制备方法、光诱导装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种银纳米粒子及其制备方法、光诱导装置，其中，方法包括步骤：制备银纳米粒子前驱体溶液；对所述银纳米粒子前驱体溶液进行第一光诱导反应处理，以获得第一混合溶液；向所述第一混合溶液中加入N-乙烯基酰胺类化合物，以获得第二混合溶液；对所述第二混合溶液进行第二光诱导反应处理，以获得所述银纳米粒子。本发明专利技术通过采用光诱导银纳米粒子前驱体以制备银纳米粒子，该方法简单、易操作，无难除杂质引入，且可对纳米粒子的形貌和尺寸调控；可获得大小均匀且具有预期尺寸和特定形貌的银纳米粒子，其具有良好的等离子体共振散射特性。性。性。

The invention relates to a silver nano particle, a preparation method and a light inducing device thereof

【技术实现步骤摘要】
一种银纳米粒子及其制备方法、光诱导装置


[0001]本专利技术涉及纳米材料的制备
，尤其涉及一种银纳米粒子及其制备方法、光诱导装置。

技术介绍

[0002]纳米尺度下的金属粒子因其在光学、电子学、磁学与催化等方面的应用，以及其体相材料的巨大差异，引起了广大科研工作者的极大兴趣。贵金属纳米粒子，特别是金和银纳米粒子，又因为它们在可见、近红外波段具有独特的光谱响应而受到越来越多的关注。
[0003]表面等离子体共振则是源于入射光电磁场与材料的纳米结构表面的自由价电子之间的相互作用：在入射光电磁场的作用下，纳米结构表面的自由电子被迫形成集体振荡，当这个振荡频率与入射光频率一致的时候，就达到共振，也就是表面等离子体共振。近年来，科学工作者在表面等离子体共振性质方面的研究推动了纳米学科的发展，并延伸出了若干新的应用，例如：表面等离子增强光谱，化学和生物化学传感，以及癌症、肿瘤的光热治疗。而金属纳米粒子的表面等离子体共振性质则强烈的依赖于它们的尺寸和形貌。因此，调控纳米粒子的尺寸和形貌对其表面等离子体共振性质的影响是相当重要的。
[0004]目前多边形贵金属纳米粒子的制备方法主要有等离子体介导法和配体辅助的化学还原法。然而专利技术人研究：虽然配体辅助的化学还原法较容易操作，但通过该方法制得的多边形贵金属纳米粒子表现出严重不均匀的尺寸分布，且形貌差异性很大；此外，该方法通常需要添加聚合物用作催化和诱导，但在某些应用中这些聚合物很难被去除。虽然等离子体介导法制备出的多边形贵金属纳米粒子具有良好的多边形形状，但是这种方法的制备过程复杂，制备成本也较高。
[0005]因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

[0006]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种银纳米粒子及其制备方法、光诱导装置，旨在解决现有贵金属纳米粒子的制备方法存在制备过程复杂、制备成本高及易引入难处杂质的问题。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种银纳米粒子的制备方法，其中，包括步骤：
[0009]制备银纳米粒子前驱体溶液；
[0010]对所述银纳米粒子前驱体溶液进行第一光诱导反应处理，以获得第一混合溶液；
[0011]向所述第一混合溶液中加入N-乙烯基酰胺类化合物，以获得第二混合溶液；
[0012]对所述第二混合溶液进行第二光诱导反应处理，以获得所述银纳米粒子。
[0013]一种制备银纳米粒子的光诱导装置，其中，所述光诱导装置适于实施如上所述的银纳米粒子的制备方法。由此，该光诱导装置可以具有前面描述的方法所具有的全部特征以及优点。所述光诱导装置包括：
[0014]管状反应器；
[0015]套设在所述管状反应器外侧的控温器，所述控温器的下部设有进液口，所述控温器的上部设有出液口；
[0016]短波长光源阵列，所述短波长光源阵列围绕设置在所述控温器一侧的侧壁上；
[0017]长波长光源阵列，所述长波长光源阵列围绕设置在所述控温器另一侧的侧壁上；
[0018]其中，所述短波长光源阵列的光源的发光波长小于所述长波长光源阵列的光源的发光波长。
[0019]一种银纳米粒子，其中，所述银纳米粒子具有十面体结构，所述银纳米粒子采用如上所述的方法制备的。由此，该银纳米粒子可以具有前面描述的方法所具有的全部特征以及优点。
[0020]有益效果：本专利技术通过用光诱导银纳米粒子前驱体以制备银纳米粒子，该方法简单、易操作，制备过程无难除杂质引入，且易于实现对纳米粒子的形貌和尺寸进行调控；可获得大小均匀且具有预期尺寸和特定形貌的银纳米粒子，其具有良好的等离子体共振散射特性。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施方式中，一种银纳米粒子的制备方法流程图。
[0022]图2为本专利技术实施方式中，一种银纳米粒子的形成过程示意图。
[0023]图3为本专利技术实施方式中，光诱导装置的结构示意图。
[0024]图4为本专利技术实施方式中，光诱导装置的截面图。
[0025]图5为本专利技术实施例1中，银纳米粒子的SEM图。
[0026]图6为本专利技术实施例1中，步骤(1)获得的球形纳米粒子前驱体、以及制备的十面体银纳米粒子的荧光光谱对比图。
具体实施方式
[0027]本专利技术提供一种银纳米粒子及其制备方法、光诱导装置，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0028]参照图1所示，本专利技术实施例提供一种银纳米粒子的制备方法，其中，包括步骤：
[0029]S100、制备银纳米粒子前驱体溶液；
[0030]S200、对所述银纳米粒子前驱体溶液进行第一光诱导反应处理，以获得第一混合溶液；
[0031]S300、向所述第一混合溶液中加入N-乙烯基酰胺类化合物，以获得第二混合溶液；
[0032]S400、对所述第二混合溶液进行第二光诱导反应处理，以获得所述银纳米粒子。
[0033]本实施例中通过光诱导银纳米粒子前驱体以制备银纳米粒子，该方法简单、易操作，制备过程无难除杂质引入，且易于实现对纳米粒子的形貌和尺寸进行调控；可获得大小均匀且具有预期尺寸和特定形貌的银纳米粒子，其具有良好的等离子体共振散射特性。
[0034]在一种实施方式中，步骤S100具体包括：将银源、有机酸盐、蒸馏水进行混合处理，以获得第三混合溶液；
[0035]在碱性条件下对所述第三混合溶液进行第一反应处理，以获得第四混合溶液；
[0036]在酸性条件下对所述第四混合溶液进行第二反应处理，以获得所述银纳米粒子前驱体溶液。
[0037]进一步地，在一种实施方式中，所述碱性条件下的所述第三混合溶液的pH值为9～11；
[0038]任选地，所述酸性条件下的所述第四混合溶液的pH为4～6。
[0039]具体地，将一定量的银源、有机酸盐以蒸馏水为溶剂进行混合处理，以获得第三混合溶液；用碱将对所述第三混合溶液的pH值调节到9～11(例如pH＝10)进行第一反应处理5～30min，以获得第四混合溶液；然后用酸将所述第四混合溶液的pH值调节到4～6(例如pH＝5)进行第二反应处理(例如超声反应)20～60min，以获得银纳米粒子前驱体溶液。选择碱性的pH值作为起始条件，可以快速成核，pH大于11则生长速度过快，不能实现球形控制；而在纳米粒子成核阶段结束时，将溶液的pH值调节至相对较低的条件进行粒子生长，pH小于4，由于溶液中酸根的存在，溶液形成一定浓度的酸溶液，会使得小尺寸的银粒子溶解。快成核慢生长的分步控制有利于获得较为均一的且具有一定形貌(如球形)的银纳米粒子前驱体溶液。
[0040]进一步在一种实施方式中，所述碱可以包括NaOH、KOH、Na2CO3、K2CO3、NaHCO3、KHCO3和NH3·
H2O中的至少一种；
[0041]任本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种银纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括步骤：制备银纳米粒子前驱体溶液；对所述银纳米粒子前驱体溶液进行第一光诱导反应处理，以获得第一混合溶液；向所述第一混合溶液中加入N-乙烯基酰胺类化合物，以获得第二混合溶液；对所述第二混合溶液进行第二光诱导反应处理，以获得所述银纳米粒子。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述银纳米粒子前驱体溶液的制备方法包括：将银源、有机酸盐、蒸馏水进行混合处理，以获得第三混合溶液；在碱性条件下对所述第三混合溶液进行第一反应处理，以获得第四混合溶液；在酸性条件下对所述第四混合溶液进行第二反应处理，以获得所述银纳米粒子前驱体溶液。3.根据权利要求2所述的制备方法，所述碱性条件下的所述第三混合溶液的pH值为9～11；任选地，所述酸性条件下的所述第四混合溶液的pH值为4～6。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述银源包括AgNO3、CH3COOAg、AgCl、AgBr和AgI中的至少一种；任选地，所述有机酸盐包括柠檬酸钠、柠檬酸钾、乙二酸钠、乙二酸钾、琥珀酸钠、琥珀酸钾、酒石酸钠和酒石酸钾中的至少一种。任选地，所述N-乙烯基酰胺类化合物包括N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基已内酰胺和N-乙烯基吡咯烷酮中的至少一种。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述银源、所述有机酸盐、所述蒸馏水、所述N-乙烯基酰胺类化合物之间的质量比为(0.1～2)：(0.01～0.05)：(1～100)：(0.0001～0.0002)。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，进行所述第一光诱导反应处理的光源的发光波长小于进行所述第二光诱导反应处理的光源的发光波长...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓承雨，芦子哲，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：