碳納米點(diǎn)輔助制備銀基復(fù)合納米材料及其性能研究.pdf

1、銀納米粒子不僅具有納米材料所特有的性質(zhì)，還具有獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、催化、抗菌及超導(dǎo)等其他金屬不具備的性質(zhì)。因此，納米銀以及銀基復(fù)合納米材料在表面增強(qiáng)光譜學(xué)、光電器件、生物傳感和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域已經(jīng)被深入研究和廣泛應(yīng)用。而傳統(tǒng)的銀基納米材料的制備方法通常都存在還原劑或表明活性劑具有潛在的環(huán)境毒性和生物危害，以及工藝復(fù)雜、設(shè)備昂貴、后處理繁瑣等缺點(diǎn)，探索綠色環(huán)保、簡(jiǎn)便易行的納米銀以及銀基復(fù)合納米材料的合成路線、避免或減少表面活性劑的使用，逐漸成為該

2、領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。本論文以碳納米點(diǎn)為還原劑、穩(wěn)定劑或催化劑，分別通過超聲法、水熱法、光化學(xué)法輔助合成了不同形貌的銀基復(fù)合納米材料，并對(duì)它們的表面增強(qiáng)拉曼散射以及無酶電化學(xué)傳感過氧化氫(H2O2)性能進(jìn)行了研究。具體的研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.以青草制備的碳納米點(diǎn)為還原劑和穩(wěn)定劑，硝酸銀為前驅(qū)物，通過超聲輔助法一步合成了粒徑分布均勻（平均粒徑為11nm）、分散性良好的銀/碳(Ag/C)復(fù)合納米材料。通過調(diào)控碳納米點(diǎn)和硝酸銀的摩爾比，實(shí)現(xiàn)

3、了銀納米顆粒的尺寸可控合成，并提出了可能反應(yīng)機(jī)理。并測(cè)試了所合成的Ag/C復(fù)合納米材料電化學(xué)無酶?jìng)鞲须p氧水性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:以Ag/C復(fù)合納米材料構(gòu)筑的電化學(xué)傳感器對(duì)雙氧水(H2O2)的電流響應(yīng)迅速、線性范圍寬(0.1-25.5 mM)、檢出限低（1.6μM）。
　　2.以碳納米點(diǎn)為還原劑、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為穩(wěn)定劑，硝酸銀為前驅(qū)物，通過一步水熱法合成了界限清晰的核-殼結(jié)構(gòu)的銀/碳(Ag/C)復(fù)合納米材料，作為核的銀為近球

4、形顆粒且大小均一，其外圍均勻包裹了一層厚度為2 nm超薄碳層。更為重要的是，通過后續(xù)簡(jiǎn)單的超聲波輻射處理，制備了核-殼-衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的銀/碳/銀(Ag/C/Ag)復(fù)合納米材料，簡(jiǎn)單調(diào)整第一步水熱反應(yīng)時(shí)間以及起始銀離子的濃度，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外圍衛(wèi)星狀小納米銀顆粒的數(shù)量以及大小的調(diào)控。而且，以結(jié)晶紫為探針染料，核-殼-衛(wèi)星結(jié)構(gòu)的Ag/C/Ag比Ag/C表現(xiàn)出了更優(yōu)異的表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)性能，其對(duì)結(jié)晶紫的檢出限可以達(dá)到10-9 M。

5、　　3.以石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)為光催化劑，采用綠色環(huán)保、簡(jiǎn)便易行的光化學(xué)合成路線成功將銀納米粒子負(fù)載在了多孔的石墨型氮化碳(p-g-C3N4)上，p-g-C3N4上的銀納米顆粒大小均一，分散性良好。通過分析Ag/p-g-C3N4的形貌以及表面成分，探究了該光化學(xué)合成路線的反應(yīng)機(jī)理以及GQDs起到的催化作用。所制備的Ag/p-g-C3N4復(fù)合納米材料具有良好的電化學(xué)催化還原H2O2的活性，Ag/p-g-C3N4修飾的電極所構(gòu)筑的傳感器