金属纳米银的制备及其应用研究进展

杨艺珍 陈港能

摘要：纳米材料在我们日常生活中的应用极广，本文主要介绍了形状可控纳米银的制备及应用，对球形、片状、棱形纳米银的合成方法进行了总结归纳，表明纳米银是实现未来纳米器件多功能化的重要材料。

关键词：金属材料;纳米材料;纳米银

纳米材料由于具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应[1]等特殊的物理和化学性能受到人们的广泛关注。一般情况下，纳米材料是指在三维空间任何一个方向上均处于1～100nm尺度的粒子，如果按维数划分，其基本结构单元可以分为三类：零维，一维，二维。由于纳米银材料具有稳定的物理化学性能，在电学、光学和催化等众多方面具有十分优异的性能，成为现阶段研究的热点，现已广泛应用于陶瓷材料、环保材料和涂料等许多领域[2-5]。

1.不同形态纳米银的制备方法

1. 1 球形纳米银

纳米银具有高表面活性、大比表面积、强催化能力及高的导电率，已广泛用于电子浆料、生物传感器、催化、低温超导、纳米器件和光学开关等方面[6，7]。宋永辉等[8]在60℃， pH=5～6条件下，以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为保护剂，用0. 6mol/L的水合肼还原0. 6mol/L的AgNO3，其中PVP/Ag（摩尔比）为1.5，制備出了粒度均匀且粒径<50 nm的银粉。李小灵等[9]利用盐酸羟胺与银离子络合，先生成碘化银溶胶，然后用硼氢化钠还原制备出平均粒径为30nm的银溶胶。

1. 2 片状纳米银（三角形，六边形）

纳米光亮片状Ag粉主要用于导电浆料的调制，也可用作电子材料。牛曼等[10]以PVP为表面活性剂，乙醇为溶剂和还原剂，制备了形状可控的纳米Ag颗粒。T. C. Deivaraj等[11]发现硝酸银和PVP在吡啶中的反应可导致球形或四边形、三角形纳米银片的形成，反应初期形成了球形纳米银，随反应的进行，通过陈化作用小的球形纳米银颗粒聚集为片状纳米银。

1. 3 纳米银线和棒（带、管）

纳米银线由于有良好的导电性，除了可作为纳米电子器件的导线以外，还被期望用来制备新型导电复合材料。不同的晶种浓度，可以得到不同长径比的纳米棒，其中CTAB形成的类棒状胶束和晶种诱导了纳米线的生长。

1. 4 纳米银棱柱

在银的形状控制合成中，较有意义的是纳米银三棱柱的合成。波长253.7nm的光源可诱导生成棒状纳米银粒子，365nm波长的光源诱导生长截断三棱柱形纳米银粒子，而采用波长宽泛的卤钨灯照射，则可同时得到棒状、截断三棱柱、立方体及球形纳米粒子。柠檬酸三钠在制备形状可控纳米银起着关键作用。

2.纳米材料的应用

2.1在微电子领域的应用

纳米电子学立足于最新的物理理论和最先进的工艺手段，按照全新的理念来构造电子系统，并开发物质潜在的储存和处理信息的能力，实现信息采集和处理能力的革命性突破，纳米电子学将成为下世纪信息时代的核心。

2.2在光电领域的应用

纳米技术的发展，使微电子和光电子的结合更加紧密，在光电信息传输、存贮、处理、运算和显示等方面，使光电器件的性能大大提高。

2.3在生物医学领域的应用

生物大分子是很好的信息处理材料，每一个生物大分子本身是一个微型处理器，研究纳米技术在生命医学上的应用，可以在纳米尺度上了解生物大分子的精细结构与其功能的关系，获取生命信息。

2.4在环境保领域的应用

纳米机器人可用于环境治理，特别是用于核废料的处理。环境科学领域将出现功能独特的纳米膜。这种膜能够探测到由化学和生物制剂造成的污染，并能够对这些制剂进行过滤，从而消除污染。

3.结束语

纳米银颗粒的多形貌控制是一个非常有意义的研究课题，它为纳米粒子在电学、光学显微镜、化学、生物传感元件、数据存储等领域中的应用提供了非常有益的理论参考。

参考文献：

[1]张晓光，董军章，闵江，等.纳米复合材料及其在隐身技术中的应用[J].光电技术应用，2006，21（2）：1-4.

[2]Tan Yiwei，Li Yongfang，Zhu Daoben.Noblemetal nanoparticles.Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology：Vol.8[M]，American Scientific Publishers，2004：9-11.

[3]张志浩，施利毅，代凯，等.新型纳米银导电胶的制备及其性能研究[J].功能材料，2008，39（2）：337-340.

[4]和俊，司民真.纳米银的制备及其应用[J].光散射学报，2008，20（1）：42-46.

[5]宋永辉，梁工英，兰新哲.化学法制备超细银粉的研究进展[J].贵金属，2006，27（4）：67-72.

[6]司民真，武荣国，张鹏翔.负电性纳米银的制备及性质研究[J].化学物理学报，2001，14（4）：465-468.

[7]任祥忠，刘剑洪，张黔玲，等.以纳米Ag与接枝酪蛋白为复合载体的葡萄糖氧化酶电极的研究[J].分析测试学报，2005，24（2）：32-34.

[8]宋永辉，梁工英，张秋利，等.球形纳米银粉的制备研究[J].稀有金属材料与工程，2007，36（4）：709-712.

[9]李小灵，张俊虎，徐蔚青，等.紫外和增强拉曼光谱研究银纳米粒子的形成及SERS活性基底[J].贵金属，2005，26（4）：31-36.

[10]牛曼，蒋阳.乙醇热还原法制备形状可控Ag纳米颗粒[J].粉末冶金材料科学与工程，2007，12（3）：183-185.

作者简介：杨艺珍，女，汉族，福建漳州人，毕业于闽南师范大学分析化学专业，研究生，现为漳州理工职业学院教师，研究方向：电分析化学。