银包金纳米棒的制备研究文献综述

 2023-11-17 10:11

文献综述

纳米材料被认为是三维尺度中至少有一维尺度处于纳米尺度范(1~100nm),或由纳米材料作为基本单元的材料。1990年7月,世界第一届国际纳米科学与技术会议在美国的巴尔的摩(Baltimore)召开,标志纳米材料已经独立为一个新兴的研究分支[1]

纳米技术是一门重要的新兴学科,随着时代的发展,纳米科技的应用在世界各国都取得了长足的进步,我国在纳米材料上的研究也取得了瞩目的成果,引起了世界各国的关注,大面积定向碳管阵列合成在平板显示和场发射阴极等方面有着重要的应用前景,清华大学研究开发的纳米级羟基磷灰石/胶原复合物在组成上模仿了天然骨基质中无机和有机成分,其纳米级的微结构类似于天然骨基质[2]。在国外纳米技术同样有着丰富的应用领域比如,具有工程性能的金属与陶瓷纳米结构材料,聚合物大分子的分子操纵,软纳米结构的化学自组装技术,纳米结构涂料的热喷工艺和以化学为基础的技术,电子产品和传感器的纳米制作,用于与能量相关工艺的纳米结构材料,如催化剂、软磁体,纳米机加工航天器系统的小型化[3]。另外,正在进行用于生化的神经通信与芯片技术研究,开发了计量学在纳米结构的热力学性能、磁性、微磁模拟以及热动力学方面的应用,原子级的模拟已被确立为一种计算工具,建造了纳米探针,用于以纳米级精度和皮秒时间(1皮秒=10秒)分辨率研究材料结构和器件。尽管在受控条件下由原子和分子构建纳米结构是最有希望的方法,但是材料结构重组和尺寸缩减法仍将继续存在。探索性的研究包括量子操纵和原子控制手段,等级结构材料的计算机设计、人造结构分子,有机与无机纳米结构的结合、生物拟态、纳米级机器人学、生物结构对信息的编码与应用、DNA计算、相互作用的组织以及化学与生物试剂探测器日本的一些纳米结构产品已具有相当的市场影响[4]

目前纳米材料的发展取得了长远的进步贵金属纳米材料是纳米材料的重要组成部分其特殊的电磁特性使其受到人们广泛的关注[5],当贵金属纳米材料在电磁场作用下,电磁场和贵金属表面自由电子相互作用能够增强电子的集体作用,表面自由电子在电磁场作用下的这种集体振荡被称为表面等离激元,或被称为表面等离激元极化。表面等离激元产生于表面自由电子气振荡,其具有奇异的电磁场特性,如光的选择性散射和吸收[6],局部电场增强[7]。近年来,随着纳米加工技术以及数值模拟手段的进步,人们对表面等离激元的机制和应用研究逐渐发展成为一门独立的新兴学科——等离激元光子学。一百多年来表面等离激元的研究逐步扩展到了化学、生物、信息、能源等领域。在可见到近红外的低频电磁波范围内,可以把贵金属看作是理想的导体[8],探索并发掘贵金属纳米材料的特性,研究其制备方法,开发其应用领域,是纳米研究的一个重要方面,并已引起了世界各国贵金属科技工作者的极大兴趣[9]。将贵金属固有的优异特性与纳,米材料的特殊性能有机地结合起来,充分发挥贵金属特殊而优异的化学活性,催化活性和选择性,优异的电学,磁学及光学性能,使之在21世纪人类社会可持续发展中发挥更大的作用,是各国贵金属科技工作者在新世纪不断探索的一个重要领域,也将是贵金属科学技术及贵金属材料科学持续发展的重要方面[10]

在本课题中涉及到的银包金纳米棒属于核壳结构的纳米材料,基于金纳米棒的贵金属纳米结构是当今纳米材料以及表面等离激元光子学研究的热点,[11]。而银包金纳米棒的研究和制备将是本课题研究的重点,其中最需要掌握的就是通过改变生长液、生长时间等条件,摸索银包金纳米棒的制备方法,利用SEM和TEM表征其形貌,利用UV-Vis表征通过对金纳米棒进行修饰和包覆,可以有效调节金纳米棒的表面等离子体特性其光学特性。

参考文献:

[1] 奥·乌力吉. 纳米技术在蒙药研究中的应用设想[J]. 中国民族医药杂志, 2008, 14(11):77-78.

[2] 崔福斋, 张伟, 于兴. 生物模仿自装配的无机化胶原的纳米纤维[J]. 大连大学学报, 2004, 25(2):6-7.

[3] 黄金昌. Nd_2Fe_(14)B十Fe硬-软磁体加工中的纳米结晶反应[J]. 中国材料进展, 1999,8(11):6-6.

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