PDF《能表征》

1 实验部分 1.1 试剂与仪器 氯金酸(HAuCl4?4H2O, 国药集团化学试剂有限公司), 柠檬酸三钠(Na3C6H5O7)?2H2O, 沈阳市试剂一厂),聚乙烯吡咯烷酮(K30,分子量 M 约为 10000)、硼氢化钠(NaBH4) 由天津市福晨化学试剂厂生产, 实验试剂都为分析纯. 实验用水为 SZ-93 自动双重纯水蒸馏 器所制备的三蒸水.所有玻璃器皿均先由王水浸洗,再用清水多次冲洗后置于烘箱内干燥. 表征的仪器分别为紫外可见分光光度计(上海欣茂仪器有限公司, 型号 UV-7504 PC),透 射电子显微镜(日立公司,型号 Hitachi-9000). 1.2 纳米金颗粒的制备及表征 1.2.1 纳米金颗粒的表征纳米金颗粒的制备 配制 2.44*10-3 mol/L HAuCl4・4H2O、3.43*10-2 mol/L Na3C6H5O7・2H2O、1.00*10-4 mol/L PVP、0.391mol/L NaBH4 溶液备用. 在烧杯中加入 10mL 氯金酸溶液,10mL 保护剂溶液,80mL 三蒸水,将烧杯置于数显 测速恒温磁力搅拌器上,边加热边搅拌,搅拌的转速设置为 600r/min,加热至 75℃,恒定 温度 2min,用移液管移取一定体积的还原剂(Na3C6H5O7 或NaBH4)溶液,迅速一次加入 到上述混合液,开始计时,使液体颜色恒定并持续加热一段时间共 9min,停止加热,继续 搅拌 5min 后,停止搅拌,冷却至室温,所得液体为纳米金溶胶. 1.2.2 纳米金颗粒的表征 利用光谱仪记录制得的纳米金溶胶体系的紫外-可见光谱,胶体金纳米粒子的尺寸和形 状用 TEM(Hitachi-9000)表征,将制备得到的金溶胶滴在镀有碳膜的铜网上,干燥后,放入 透射电镜样品台然后在操作电压 100kV 时摄取 TEM 图像.

2 结果与讨论 2.1 还原剂种类的影响 http://www.paper.edu.cn -

3 - 中国科技论文在线

300 400

500 600

700 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

524 absorbance wavelength( nm) a b a -Na3C6H5O7 为还原剂制得纳米金溶胶 b -NaBH4 为还原剂制得纳米金溶胶 图1不同还原剂制备纳米金溶胶的紫外吸收光谱 Fig.

1 the UV absorption spectrum of nano-Au colloids Prepared with different type of reducing agents 由图

1 可知, 采用柠檬酸钠为保护剂硼氢化钠还原的纳米金溶胶, 其吸收光谱中的吸收 峰峰位蓝移十分明显, 由此可推测用硼氢化钠制备的纳米金溶胶的颗粒粒径将更小, 并且在 用PVP 为保护剂硼氢化钠还原制得的纳米金溶胶测不到紫外吸收峰,推测可能由于其粒径 太小,因为当粒子的粒径小于 5nm 的时候,Mie 理论就不再适用,因为对于小尺寸颗粒,由 于其与溶剂(介质)的较强相互作用(laying effects)[10] ,因此与 Mie 理论[11] 中 均匀介质 (homogeneous medium) 的假设不符,此外纳米颗粒的介电常数随颗粒尺寸发生了变化.因 此无法从紫外吸收光谱图峰的位置, 峰形以及峰高来分析出硼氢化钠加入量的多少来判断粒 子的大小及分布.透射电镜实验进一步证明了这一结论,如图 2. 由图

2 可以明显看出, 以柠檬酸钠为还原剂值得的纳米金颗粒的平均粒径在 16nm 左右, 柠檬酸钠为保护剂硼氢化钠还原制得的纳米金颗粒平均粒径在 7nm 左右, PVP 为保护剂硼 氢化钠还原制得的纳米金颗粒平均粒径在 4nm 左右 .这主要是由于硼氢化钠是强还原剂, 其还原能力比柠檬酸钠强的原因. 另外图 2d 中可观察到我们制备的纳米金晶体晶形完整,可以看到透射电子通过纳米晶 发生衍射的光栅干涉图像. http://www.paper.edu.cn -

4 - 中国科技论文在线 a b c d e a―PVP 为保护剂柠檬酸钠还原制得的纳米金颗粒 b、d ―柠檬酸钠为保护剂硼氢化钠还原制得的纳米金颗粒 c、e―PVP 为保护剂硼氢化钠还原制得的纳米金颗粒 图2不同还原剂及其保护剂制得的纳米金颗粒的 TEM 照片 Fig.2 TEM photographs of nano-gold particles obtained with different reductive and protective agent http://www.paper.edu.cn -