【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米银材料，具体涉及的是一种尺寸可调的银纳米片的制备方法。
技术介绍
1、银纳米片，因其尖锐的顶点，有着独特的光学和电学性质。方向比通常作为衡量银纳米片各向异性的指标。纳米片的方向比是指其边长除以厚度的值。特别是当纳米片足够大和足够薄时，即具备足够大的方向比时，其不仅显现偶极等离子体共振，而且显现出四级等离子体共振，在紫外可见区域有多个吸收峰。结构决定性能，银纳米片在杀菌、太阳能电池、有机发光二极管、医学成像、光限幅器、导电油墨、抗菌、催化等领域有着广泛的应用价值。
2、为了合成银纳米线片，首先需确定银纳米片的晶体结构。表征结果表明，银纳米片的上下主晶面是{111}晶面。因此合成银纳米片的关键在于控制晶体生长方向，使其沿着平行于{111}晶面的方向生长。
3、不同的试剂对于调控银纳米材料的尺寸和形貌有着显著的影响。表面活性剂的种类直接影响纳米结构的最终形貌。表面活性剂分子在水溶液中趋向于以极性基朝向水相、非极性基远离水相的方式聚集在一起。表面活性剂在溶液中的聚集行为受其自身分子结构的影响，而双子表面活性剂有两条疏水尾链，因此相对于单链的表面活性剂来说，疏水性更强。当联接链距离较短时，分子内头基间的距离因而大大减小。这些因素使得双子表面活性剂能在气液界面形成更加紧密的吸附层，使得其降低水表面张力的效率和有效性更高。且由于双子表面活性剂分子结构的高度可变性，其在水溶液中能够形成丰富多样的聚集体形态，如球形胶束、椭球形胶束、棒状胶束、碟状胶束、线状胶束、囊泡、层状相、液晶、海绵相等，其不同的聚集体
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种尺寸可调的银纳米片的制备方法，制备方法操作简便，整个过程在常压下进行，通过使用合适的双子表面活性剂，可制得尺寸在大范围内调控的银纳米片。
2、为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：
3、一种尺寸可调的银纳米片的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤1、晶种的制备：
5、先在搅拌下将1ml、5％～50％(w/v)agno3水溶液加入到9ml、0.5％～10％(w/v)双子表面活性剂的水溶液中，然后在剧烈搅拌下加入2ml、5％～50％(w/v)新制nabh4水溶液，静置2～4h后得晶种a；
6、步骤2、晶种的蚀刻：
7、然后将0.2～2ml的晶种a加入至9ml、0.5％～10％(w/v)双子表面活性剂的水溶液中，接着加入1ml、10％～50％(w/v)agno3水溶液，升温至40～70℃，保温0.5～4h，以完成晶种的蚀刻，得到的产物记为晶种b；
8、步骤3、晶种的一步增长：
9、待得到的晶种b降温至室温，加入浓氨水调节ph值至8～11，紧接着加入10ml、1％～10％(w/v)抗坏血酸水溶液并搅拌均匀，最后将反应溶液在25℃下静置1～14h以使反应充分进行，得到银纳米片的分散液，所述银纳米片的平均粒径在100～2000nm范围内调控；
10、步骤1～步骤2中，所述双子表面活性剂为季铵盐表面活性剂，其分子结构式如式ⅰ所示：
11、
12、其中，当s＝4时，所述双子表面活性剂记为16-4-16，当s＝6时，所述双子表面活性剂记为16-6-16，当s＝10时，所述双子表面活性剂记为16-10-16。
13、进一步，还包括步骤4、晶种的二步增长：
14、将0.2～2ml步骤3制得的银纳米片的分散液加入至9ml、0.5％～10％(w/v)双子表面活性剂的水溶液中，接着加入1ml、5％～50％(w/v)agno3水溶液，然后加入浓氨水调节ph值至8～11，之后加入10ml、2％～10％(w/v)抗坏血酸水溶液并搅拌均匀，最后将反应溶液在25℃下静置1～14h以使反应充分进行，得到银纳米片的分散液，所述银纳米片的平均粒径在2000～5000nm范围内调控。
15、步骤4中，所述双子表面活性剂为季铵盐表面活性剂，其分子结构式如式ⅰ所示：
16、
17、其中，当s＝4时，所述双子表面活性剂记为16-4-16，当s＝6时，所述双子表面活性剂记为16-6-16，当s＝10时，所述双子表面活性剂记为16-10-16。
18、步骤4中，反应得到的银纳米片的分散液经离心、洗涤，最后分散在水中保存；或在80～100℃下烘干4～24h后，得到粉末状固体。
19、步骤3中，所述浓氨水的浓度为25％～28％(w/v)。
20、步骤3中，反应得到的银纳米片的分散液经离心、洗涤，最后分散在水中保存；或在80～100℃下烘干4～24h后，得到粉末状固体。
21、采用上述技术方案后，本专利技术一种尺寸可调的银纳米片的制备方法，具有以下优势：
22、一是以季铵盐表面活性剂为诱导剂，合成所需形状和大小的银纳米片，季铵盐表面活性剂的分子结构式如式ⅰ所示，中间的连接链可根据需要进行调节，这也是本专利技术能形成高产率银纳米片的关键因素之一。由于双子表面活性剂能够在水中形成丰富的聚集体结构，其不同的聚集体结构可能对银纳米结构的形状和尺寸有着一定的影响。因此，本专利技术通过改变中间连接链的长度，成功的合成了不同尺寸的银纳米片。而使用传统的单链表面活性剂如ctab只能形成纳米粒子或者低产率的纳米片。
23、二是制备方法的创新，银纳米片的尺寸根据需求进行定制，是一件极具挑战性的难题，本专利技术通过以下方法达到此目的：由于硝酸银对银纳米片侧边的晶面的腐蚀比纳米棒两端的晶面的腐蚀快很多，而由于前者晶面为非{111}晶面，而后者为{111}晶面，也就是说，硝酸银对于{111}晶面的腐蚀较慢。受此启发，本专利技术试图通过使用被硝酸银蚀刻的晶种，来达到对产物形貌的控制。具体而言，就是使用硝酸银对晶种进行氧化，使得晶种的表面暴露出更多的{111}晶面。同时，使用适当的季铵盐双子表面活性剂，将其作为包覆剂，紧密的包覆在{111}晶面上，使其沿着{111}晶面平行的方向生长，并通过调节双子表面活性剂的中间连接链的长短、加入晶种的用量以及ph值等因素共同作用，制得尺寸在大范围内调控的银纳米片。制备方法操作简便，整个过程在常压下进行，可操作性强。
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1.一种尺寸可调的银纳米片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种尺寸可调的银纳米片的制备方法，其特征在于：还包括步骤4、晶种的二步增长：
3.根据权利要求2所述的一种尺寸可调的银纳米片的制备方法，其特征在于：步骤4中，所述双子表面活性剂为季铵盐表面活性剂，其分子结构式如式Ⅰ所示：
4.根据权利要求2所述的一种尺寸可调的银纳米片的制备方法，其特征在于：步骤4中，反应得到的银纳米片的分散液经离心、洗涤，最后分散在水中保存；或在80～100℃下烘干4～24h后，得到粉末状固体。
5.根据权利要求1所述的一种尺寸可调的银纳米片的制备方法，其特征在于：步骤3中，所述浓氨水的浓度为25％～28％(w/v)。
6.根据权利要求1所述的一种尺寸可调的银纳米片的制备方法，其特征在于：步骤3中，反应得到的银纳米片的分散液经离心、洗涤，最后分散在水中保存；或在80～100℃下烘干4～24h后，得到粉末状固体。
【技术特征摘要】
1.一种尺寸可调的银纳米片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种尺寸可调的银纳米片的制备方法，其特征在于：还包括步骤4、晶种的二步增长：
3.根据权利要求2所述的一种尺寸可调的银纳米片的制备方法，其特征在于：步骤4中，所述双子表面活性剂为季铵盐表面活性剂，其分子结构式如式ⅰ所示：
4.根据权利要求2所述的一种尺寸可调的银纳米片的制备方法，其特征在于：步骤4中，反应得到的银纳米...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐峰，潘淼，魏东伟，许静，方军，
申请(专利权)人：泉州师范学院，
类型：发明
国别省市：
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