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1、由于銀納米粒子具有優(yōu)越的物理和化學(xué)性質(zhì),銀系材料已經(jīng)應(yīng)用于催化,光電,微電子,抗菌等方向。而銀納米粒子的形貌、尺寸大小、尺寸分布及所處的物理材料環(huán)境都會(huì)影響銀系材料的性能,可控制備銀納米粒子具有重要意義。本文采用不同的還原劑和保護(hù)劑,通過化學(xué)還原法制備出銀納米粒子,運(yùn)用X射線衍射分析(XRD)、紅外光譜(IR)、紫外可見光譜(UV-vis)和透射電鏡(TEM)等表征方法,研究了所制樣品的納米粒子的化學(xué)結(jié)構(gòu)、形貌、尺寸分布、光學(xué)性質(zhì)和抗菌
2、性能。本文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:
(1) PAA包覆銀納米粒子的制備及其表征
4,4'-二胺基二苯醚(ODA)和3,3',4,4'-二苯酮四酸二酐(BTDA)溶液聚合后,制備得到聚酰胺酸(PAA),以PAA作保護(hù)劑,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)兼為溶劑和強(qiáng)還原劑,還原硝酸銀(AgNO3)得到長(zhǎng)方體形銀納米粒子。結(jié)果表明:制備的納米顆粒為面心立方結(jié)構(gòu)的銀納米粒子,其表面包覆了PAA,銀納米粒子具有很高結(jié)晶度,UV-
3、vis譜圖中出現(xiàn)的不對(duì)稱紫外吸收特征峰,說明了制備的銀納米粒子具有特定的長(zhǎng)方體形狀。并且呈軟團(tuán)聚多晶態(tài)。反應(yīng)時(shí)間和PAA的質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)對(duì)銀納米粒子的可控制備有重要影響。
(2) DMAc作還原劑制備高度分散球狀的銀納米粒子及其表征
以N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)溶劑作為弱還原劑,低分子量聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為穩(wěn)定劑,高溫條件下檢測(cè)制備出了既穩(wěn)定、高度分散且均勻細(xì)小的球形金屬銀納米粒子。而通過IR分析,確定了保
4、護(hù)劑PVP在銀納米粒子成核、生長(zhǎng)和團(tuán)聚中起到的作用,即Ag與PVP形成絡(luò)合物,降低了Ag+化學(xué)能,而Ag+更容易被還原;并對(duì)PVP修飾銀納米粒子的形成機(jī)理進(jìn)行進(jìn)一步的探索。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),所制備的銀納米粒子具有面心立方結(jié)構(gòu),球狀形貌特征且尺寸分布窄,結(jié)晶度隨著時(shí)間的增加而增加,Ag+、銀納米粒子都與PVP有鍵合作用。所制備的銀納米粒子,原料豐富和操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)快速的制備方法,適合應(yīng)用于工業(yè)上生產(chǎn)。
(3)小尺寸銀納米粒子的制備及其
5、抗菌性能
為了探索銀納米粒子的抗菌性能,本文以DMAc為溶劑和還原劑,高分子量PVP為穩(wěn)定劑,在中溫條件下制備出穩(wěn)定、高度分散且均勻細(xì)小的球形金屬銀納米粒子,并對(duì)銀納米粒子進(jìn)行抗菌測(cè)試。研究發(fā)現(xiàn)所制備的銀納米粒子為面心立方結(jié)構(gòu),其尺寸分布均勻,并且能穩(wěn)定存在于溶液中。通過控制反應(yīng)時(shí)間和PVP與AgNO3的摩爾比,可得到不同粒徑的球形銀納米粒子。采用紙片法測(cè)試抗菌性能,結(jié)果發(fā)現(xiàn)制得的銀納米粒子金黃色葡萄球菌,具有明顯的抑菌、抗菌
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