伽馬輻照制備氧化石墨烯基銀納米顆粒及其表面增強拉曼散射性能研究.pdf

1、氧化石墨烯基銀納米顆粒(Ag NPs/GO)復(fù)合材料具有優(yōu)異的物化性質(zhì)，從而在光學(xué)、醫(yī)藥、催化等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但目前Ag NPs/GO復(fù)合材料的制各路線中均通過超聲剝離氧化石墨的方法獲得GO，會顯著減小GO的片層尺寸，同時過量加入的表面活性劑或功能化試劑會造成Ag NPs的結(jié)構(gòu)缺陷，從而不利于材料整體性能的發(fā)揮。此外，在現(xiàn)有的制備路線中還存在過程復(fù)雜、污染嚴(yán)重、能耗大等問題，不利于材料的可控宏觀制備。因此，Ag NPs/GO復(fù)

2、合材料的制備仍然面臨著巨大的挑戰(zhàn)。60Co伽馬(γ)射線輻照技術(shù)不僅具有均勻、高效、低污染的特點，還能夠在較高的輻照劑量下碎化顆粒的尺寸。此外，根據(jù)之前的研究表明，γ射線還能誘導(dǎo)層間小分子的生長進而剝離氧化石墨。因此，γ射線輻照法有望成為Ag NPs/GO復(fù)合材料的理想制備方案。
　　本論文結(jié)合γ射線與陽離子交換技術(shù)的優(yōu)勢，通過γ射線輻照層插硝酸咪唑銀的氧化石墨前驅(qū)體，誘導(dǎo)層間Ag NPs的生長，從而同步實現(xiàn)氧化石墨的剝離和Ag

3、NPs的還原生長，高效獲得Ag NPs/GO復(fù)合材料。測試結(jié)果表明，通過該路線得到的Ag NPs/GO復(fù)合材料具有較高的純度和結(jié)晶規(guī)整度，高負載量的球形Ag NPs單分散在大尺寸GO表面。同時在對照實驗中發(fā)現(xiàn)層間Ag NPs的生長會受到氧化石墨的限制。隨后從Ag NPs在GO片層上呈現(xiàn)拋物線分布及Ag NPs的尺寸隨GO層間距的增大而增大兩方面來證實了這種現(xiàn)象（層間限制效應(yīng)）。最后從Ag NPs晶體的成核與晶核的生長兩個階段來對Ag N

4、Ps結(jié)構(gòu)演化進行機理描述，同時認為氧化石墨的層間限制效應(yīng)主要影響Ag NPs的核生長階段，完善了γ輻照下Ag NPs/GO復(fù)合材料的晶體結(jié)構(gòu)演化規(guī)律。為AgNPs/GO復(fù)合材料的宏觀制備提供一個全新的開發(fā)路線和理論基礎(chǔ)。
　　此外，在合適的銀離子濃度下，能夠獲得較大顆粒尺寸(13.93nm)和基底完全剝離的Ag NPs/GO復(fù)合材料，在Raman化學(xué)增強和電磁增強效應(yīng)的協(xié)同作用下使該材料展現(xiàn)出優(yōu)異的SERS活性，其Raman信號是