论文部分内容阅读
金纳米粒子的特殊性质和潜在应用与它的尺寸和形状密切相关。迄今为止,人们发展了许多金纳米粒子的制备方法,但是大多数方法比较复杂,且不能很好地控制金纳米粒子的尺寸与形状。此外,大部分的合成方法过分的依赖于使用化学还原性试剂,这些化学试剂反应活性很高,有可能带来环境和生物学上的危险,而且造价也较高。本论文工作的目标是发展一些简单、经济、有效的液相合成方法,利用自然界中广泛存在的天然多糖制备尺寸和形貌可控的金纳米粒子。采用TEM、HRTEM、SEM、XRD、SAED、EDS和Uv-vis等手段较系统地对制备的金纳米粒子的形貌、尺寸、晶体结构以及光学性质等进行了表征,并对二维结构金纳米片的生长机理进行了初步的探讨,主要研究内容及取得的研究结果如下:1.利用壳聚糖作为还原剂和加帽剂,在70℃水浴中发应2小时一步法制备出了形状为三角形、六角形、截角三角形,厚度为纳米量级,尺度在微米量级的单晶金纳米片;探讨了壳聚糖浓度、氯金酸浓度、醋酸浓度、壳聚糖分子量和搅拌速度对产物形态、结构和尺寸的影响。2.探讨了金纳米片的可能形成机理,大尺度金纳米片的形成与壳聚糖分子在Au(111)面的择优吸附有密切关系。研究结果发现,小尺度金纳米片的趋向生长(热熔合)也是大尺寸金纳米片形成的一种方式。3.发展了一种简单制备金纳米粒子的绿色合成方法,利用自然界广泛存在的生物多糖(海藻酸钠和壳聚糖)分别作为还原剂,在120~150℃水热条件下,一步合成了由海藻酸钠还原得到的蝌蚪状、米糕状、大米状等不同形状的金纳米粒子和由壳聚糖还原得到的金纳米海绵。总之,本研究发展的这些简便、经济、有效的制备方法可望用于批量生产形状可控的金纳米结构材料,并可能发展为批量生产形状可控的其它金属纳米结构材料的通用方法。