CN112828284B - 一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料的制备方法 - Google Patents
一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料的制备方法,首先制备好金纳米棒原料,重新分散后按一定方式加入正硅酸乙酯(TEOS)溶液,在金纳米棒表面生长介孔二氧化硅。首先使用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与油酸钠(NaOL)作为双表面活性剂,采用种子介导法(seed‑mediated)合成金纳米棒。本发明所制备的一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料生长均匀。此发明的反应条件简洁,反应速率较快,并且实现了低成本。
Description
技术领域
本发明涉及金属纳米材料的合成领域,尤其涉及一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料的制备方法。
背景技术
近些年对于贵金属纳米颗粒的研究发展十分迅速,其中对于金纳米棒的研究最为突出。由于金纳米棒具有非常丰富的化学以及物理性质,首先它可用于生命科学,包括体外诊断,体内成像以及体内治疗。其次,金纳米棒还被广泛应用于传感器方面,由于金纳米棒具有极强的表面拉曼散射增强以及表面等离激元共振性能,因而能用于微量分子和离子探测。同时,金纳米棒还能制作成光学元件,例如:近红外滤光片,太阳能电池,偏振片等。而在近些年来双金属结构的优良性能逐渐被人们所熟知,逐渐成为研究人员研究的重点。首先,由于银具有优良的表面性能和化学活性,能够显示出独特的热、电、光、声、磁、力学性能和催化性能,广泛用于超导、化工、医学、光学、电子、电器等领域。因此如何将金、银两种金属的优良性能进行结合则显得极其重要。同时,近些年来由于介孔二氧化硅具有相对稳定性,而由介孔二氧化硅包覆的金纳米棒则呈现出更加稳定的性能。
因此如何将金-银双金属优良性能结合于介孔二氧化硅中,以此来增强其稳定性便成为研究人员所要研究的重点。这种稳定的结构能够广泛用于生物医疗,光学催化等方面。所以如何高效合成均匀的一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料则成为当前需要解决的问题。
发明内容
为了解决一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料合成效率低下,最终合成结果不均匀的问题,本发明提供了一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料的合成方法,能够高效地合成均匀的介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银的材料,而且反应条件简单,成本低。
为了实现上述发明目的,本发明采用了如下技术方案:
一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料的合成方法,包括以下步骤:
步骤S1,利用种子生长法制备金纳米棒。
其中,所述步骤S1进一步还包括了以下步骤:
S10:将10mL CTAB(0.1M)与0.25mL HAuCl4(10mM)混合于瓶中,用冰水混合物与称量好的一定质量NaBH4混合,配成0.01M溶液,并加入0.6mL于瓶中剧烈搅拌。溶液由金黄色变为棕黄色,此为种子溶液。
S11:将2.5mL CTAB(0.1M)与0.037g NaOL在50℃下溶解于21.25mL水中。溶解后将溶液降温至30℃,之后加入0.9mL AgNO3(4mM)溶液。并于30℃恒温静置15分钟,之后加入0.25mL HAuCl4(10mM)。经过60-90分钟的搅拌(400rpm),溶液由金黄色变为无色。此为生长溶液。
S12:向生长溶液中加入0.3mL HCl(37wt.%)调控pH值。之后依次加入75μL AA(64mM),40μL种子溶液并剧烈搅拌。最终溶液静置12小时于30℃水浴中。
S13:将生长之后的溶液离心(7000rpm,30分钟),去除上层清液后加入CTAB(1-2mM),二次离心(7000rpm,30分钟)。去除清液后,分散于对应体积的CTAB(1-2mM)中。
所述步骤S2进一步包括以下步骤:
S20:取分散在CTAB中的金纳米棒于瓶中,添加0.4mL 0.1M的NaOH溶液,加入TEOS0.05mL,搅拌30分钟,然后重复6次添加相同量的TEOS并搅拌30分钟,第六次之后将最终的溶液搅拌2天;
S21:将溶液置于60℃油浴中,加入0.2mL浓盐酸对其进行腐蚀10分钟,然后添加冷置的甲醇来结束腐蚀,然后离心(8000rpm,10min)。再将沉淀分散在2mL水溶液中;
所述步骤S3进一步包括以下步骤:
S30:取出分散在在水溶液中的产物0.8mL,添加0.02mL 0.02M的硝酸银溶液,再添加0.04mL 0.04M的抗坏血酸溶液,搅拌2分钟。
S31:将上述得到的最终产物7000rpm,30分钟离心,去除上层清液后加入1-2mM的CTAB,二次7000rpm,30分钟离心,制备透射电镜样品,即可观察到成功合成的一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料。
作为进一步的改进方案,步骤S2是在60℃油浴加热条件下进行,大大缩短了腐蚀反应的时间,而也可以通过控制添加盐酸的量来控制腐蚀的速率。同时,步骤S3添加硝酸银和抗坏血酸之后搅拌2分钟,则能够得到均匀的介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银的复合材料。
本发明上述技术方案中,采用种子生长法进行合成,整个过程可以分为三个部分。第一部分,先利用种子生长法成功的合成均匀的金纳米棒。第二部分,腐蚀过程,即取已经清洗过并且分散在低浓度的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)中的金纳米棒将其离心加入一定量的NaOH溶液,再以30分钟间隔分6次加入TEOS溶液,搅拌两天,得到介孔二氧化硅包覆的金纳米棒,再将由介孔二氧化硅包覆的金纳米棒添加甲醇,置于60℃油浴中,控制添加盐酸的量,将金纳米棒进行腐蚀。第三部分,再生长过程,即取出已经被腐蚀的由二氧化硅包覆的金纳米棒,然后添加硝酸银溶液,抗坏血酸溶液,搅拌2分钟,最终得到一种均匀生长的介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料;而且反应条件简单,成本低。
本发明合成了一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料,此类材料由金纳米棒为核,介孔二氧化硅为壳,通过将介孔二氧化硅包覆的金纳米棒进行腐蚀,再添加硝酸银溶液和抗坏血酸溶液在金纳米棒的表面生长银。最终可得到均匀的介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银的复合材料。
作为进一步的改进方案,该材料采用上述方法制备得到,其中,采用已经成功生长的金纳米棒作为种子,通过添加一定量的NaOH溶液和TEOS,得到介孔二氧化硅包覆的金纳米棒;再通过离心,控制反应温度和控制添加盐酸的量,对介孔二氧化硅包覆的金纳米棒进行腐蚀;最后,通过添加硝酸银和抗坏血酸使银生长在介孔二氧化硅包覆的金纳米棒的表面。而现有的合成方法会存在最终介孔二氧化硅包覆的金纳米棒表面生长银不均匀,而且有的金纳米棒的表面并未看到有银的沉积,而且二氧化硅包覆的金纳米棒表面成功生长银的比例十分低;也存在反应时间过长等不足。所以,本发明中合成了一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料,具有如下有益效果:
(1)合成的复合材料并没有完全改变金纳米棒的性能而是保留了金纳米棒特有的性质。
(2)此复合材料的均匀生长增强了金纳米棒的催化性能,具有金、银两种金属结构更能增强催化活性,实现了更加低能的效果。
(3)这类复合材料的合成方法简单,而且最终得到的产物十分稳定,具有极强的可靠性。
(4)这种复合材料兼具金和银的某些特殊的优良性能,因此可以具有更加广泛的应用。例如:生物医学,光学催化等领域。
附图说明
图1为本发明的介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料的合成步骤流程图;
图2为本发明合成的一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料的透射电镜图(实施例1的透射电镜图);
具体实施方式
以下将结合附图对本发明提供的技术方案作进一步说明。
金纳米棒是具有良好的物理化学性质,具有表面等离激元共振性能,能够广泛应用在催化领域,尤其是光热转换。因此将制备好的金纳米棒添加NaOH和TEOS,形成介孔二氧化硅包覆的金纳米棒,然后在60℃油浴下,通过控制添加盐酸的量来将金纳米棒进行腐蚀。最后通过往被腐蚀的介孔二氧化硅包覆的金纳米棒中添加对应量的硝酸银溶液和抗坏血酸溶液,使银能够均匀地生长在金纳米棒的表面。这样一来,最终合成的一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料能够大大增强催化效率,具有更高的催化活性,同时兼具更高的稳定性。所以本发明提出了一种具有非对称结构金-铂-银材料的合成方法。
参见图1,所示为本发明提出的金-银材料的合成方法,具体包括以下步骤:
步骤S1,利用种子生长法制备金纳米棒。
步骤S2,腐蚀过程,即取已经清洗过并且分散在低浓度的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)中的金纳米棒将其离心加入一定量的NaOH溶液,再以30分钟间隔分6次加入TEOS溶液,搅拌两天,得到介孔二氧化硅包覆的金纳米棒,再将由介孔二氧化硅包覆的金纳米棒添加甲醇,置于60℃油浴中,控制添加盐酸的量,将金纳米棒进行腐蚀。
步骤S3,再生长过程,即取出已经被腐蚀的由二氧化硅包覆的金纳米棒,然后添加硝酸银溶液,抗坏血酸溶液,搅拌2分钟,最终得到一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料(参见图2)。
其中,所述步骤S1进一步还包括了以下步骤:
S10:将10mL CTAB(0.1M)与0.25mL HAuCl4(10mM)混合于瓶中,用冰水混合物与称量好的一定质量NaBH4混合,配成0.01M溶液,并加入0.6mL于瓶中剧烈搅拌。溶液由金黄色变为棕黄色,此为种子溶液。
S11:将2.5mL CTAB(0.1M)与0.037g NaOL在50℃下溶解于21.25mL水中。溶解后将溶液降温至30℃,之后加入0.9mL AgNO3(4mM)溶液。并于30℃恒温静置15分钟,之后加入0.25mL HAuCl4(10mM)。经过60-90分钟的搅拌(400rpm),溶液由金黄色变为无色。此为生长溶液。
S12:向生长溶液中加入0.3mL HCl(37wt.%)调控pH值。之后依次加入75μL AA(64mM),40μL种子溶液并剧烈搅拌。最终溶液静置12小时于30℃水浴中。
S13:将生长之后的溶液离心(7000rpm,30分钟),去除上层清液后加入CTAB(1-2mM),二次离心(7000rpm,30分钟)。去除清液后,分散于对应体积的CTAB(1-2mM)中。
所述步骤S2进一步包括以下步骤:
S20:取分散在CTAB中的金纳米棒于瓶中,添加0.4mL 0.1M的NaOH溶液,加入TEOS0.05mL,搅拌30分钟,然后重复6次添加相同量的TEOS并搅拌30分钟,第六次之后将最终的溶液搅拌2天;
S21:将溶液置于60℃油浴中,加入0.2mL浓盐酸对其进行腐蚀10分钟,然后添加冷置的甲醇来结束腐蚀,然后离心(8000rpm,10min)。再将沉淀分散在2mL水溶液中;
所述步骤S3进一步包括以下步骤:
S30:取出分散在在水溶液中的产物0.8mL,添加0.02mL 0.02M的硝酸银溶液,再添加0.04mL 0.04M的抗坏血酸溶液,搅拌2分钟。
S31:将上述得到的最终产物7000rpm,30分钟离心,去除上层清液后加入1-2mM的CTAB,二次7000rpm,30分钟离心,制备透射电镜样品,即可观察到成功合成的一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料。
现有的合成方法中,介孔二氧化硅包覆的金纳米棒表面生长银,存在银生长不均匀,以及会出现银的量难以调控,反应时间较长等缺点。本方法较于其他方法的优势在于:在60℃油浴中加热,提高了应的速率,通过添加0.02mL 0.02M的硝酸银溶液,再添加0.04mL0.04M的抗坏血酸溶液,以这种比例添加能够使得银在金纳米棒的表面生长均匀,而且超过99%的比例均为生长均匀的介孔二氧化硅包覆的金纳米棒表面生长银的产物。参见图2,为介孔二氧化硅包覆的金纳米棒表面生长银的透射电镜图。由图可知,此复合材料长度在92nm,直径在49nm,长径比在1.9。还能从图中看出,这种复合材料中银均匀地生长在金的表面,此结构大大增强了稳定性,具有金和银两种金属的优良性能。
实施例1:
将10mL CTAB(0.1M)与0.25mL HAuCl4(10mM)混合于瓶中,用冰水混合物与称量好的一定质量NaBH4混合,配成0.01M溶液,并加入0.6mL于瓶中剧烈搅拌。溶液由金黄色变为棕黄色,此为种子溶液。将2.5mL CTAB(0.1M)与0.037g NaOL在50℃下溶解于21.25mL水中。溶解后将溶液降温至30℃,之后加入0.9mL AgNO3(4mM)溶液。并于30℃恒温静置15分钟,之后加入0.25mL HAuCl4(10mM)。经过60-90分钟的搅拌(400rpm),溶液由金黄色变为无色。此为生长溶液。向生长溶液中加入0.3mL HCl(37wt.%)调控pH值。之后依次加入75μL AA(64mM),40μL种子溶液并剧烈搅拌。最终溶液静置12小时于30℃水浴中。将生长之后的溶液离心(7000rpm,30分钟),去除上层清液后加入CTAB(1-2mM),二次离心(7000rpm,30分钟)。去除清液后,分散于对应体积的CTAB(1-2mM)中。取分散在CTAB中的金纳米棒于瓶中,添加0.4mL 0.1M的NaOH溶液,加入TEOS 0.05mL,搅拌30分钟,然后重复6次添加相同量的TEOS并搅拌30分钟,第六次之后将最终的溶液搅拌2天;将溶液置于60℃油浴中,加入0.2mL浓盐酸对其进行腐蚀10分钟,然后添加冷置的甲醇来结束腐蚀,然后离心(8000rpm,10min)。再将沉淀分散在2mL水溶液中;取出分散在水溶液中的产物0.8mL,添加0.02mL 0.02M的硝酸银溶液,再添加0.04mL 0.04M的抗坏血酸溶液,混合均匀搅拌2分钟。将上述得到的最终产物7000rpm,30分钟离心,去除上层清液后加入1-2mM的CTAB,二次7000rpm,30分钟离心,制备透射电镜样品,即可观察到成功合成的一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料。
实施例2:
将10mL CTAB(0.1M)与0.25mL HAuCl4(10mM)混合于瓶中,用冰水混合物与称量好的一定质量NaBH4混合,配成0.01M溶液,并加入0.6mL于瓶中剧烈搅拌。溶液由金黄色变为棕黄色,此为种子溶液。将2.5mL CTAB(0.1M)与0.037g NaOL在50℃下溶解于21.25mL水中。溶解后将溶液降温至30℃,之后加入0.9mL AgNO3(4mM)溶液。并于30℃恒温静置15分钟,之后加入0.25mL HAuCl4(10mM)。经过60-90分钟的搅拌(400rpm),溶液由金黄色变为无色。此为生长溶液。向生长溶液中加入0.3mL HCl(37wt.%)调控pH值。之后依次加入75μL AA(64mM),40μL种子溶液并剧烈搅拌。最终溶液静置12小时于30℃水浴中。将生长之后的溶液离心(7000rpm,30分钟),去除上层清液后加入CTAB(1-2mM),二次离心(7000rpm,30分钟)。去除清液后,分散于对应体积的CTAB(1-2mM)中。取分散在CTAB中的金纳米棒于瓶中,添加0.4mL0.1M的NaOH溶液,加入TEOS 0.05mL,搅拌30分钟,然后重复6次添加相同量的TEOS并搅拌30分钟,第六次之后将最终的溶液搅拌2天;将溶液置于60℃油浴中,加入0.2mL浓盐酸对其进行腐蚀10分钟,然后添加冷置的甲醇来结束腐蚀,然后离心(8000rpm,10min)。再将沉淀分散在2mL水溶液中;取出分散在水溶液中的产物0.5mL,添加0.0125mL 0.02M的硝酸银溶液,再添加0.025mL 0.04M的抗坏血酸溶液,混合均匀搅拌2分钟。取出1mL上述产物测量光谱,以此作为最终光谱。并将将上述得到的最终产物7000rpm,30分钟离心,去除上层清液后加入1-2mM的CTAB,二次7000rpm,30分钟离心,制备透射电镜样品,即可观察到成功合成的一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料。
实施例3:
将10mL CTAB(0.1M)与0.25mL HAuCl4(10mM)混合于瓶中,用冰水混合物与称量好的一定质量NaBH4混合,配成0.01M溶液,并加入0.6mL于瓶中剧烈搅拌。溶液由金黄色变为棕黄色,此为种子溶液。将2.5mL CTAB(0.1M)与0.037g NaOL在50℃下溶解于21.25mL水中。溶解后将溶液降温至30℃,之后加入0.9mL AgNO3(4mM)溶液。并于30℃恒温静置15分钟,之后加入0.25mL HAuCl4(10mM)。经过60-90分钟的搅拌(400rpm),溶液由金黄色变为无色。此为生长溶液。向生长溶液中加入0.3mL HCl(37wt.%)调控pH值。之后依次加入75μL AA(64mM),40μL种子溶液并剧烈搅拌。最终溶液静置12小时于30℃水浴中。将生长之后的溶液离心(7000rpm,30分钟),去除上层清液后加入CTAB(1-2mM),二次离心(7000rpm,30分钟)。去除清液后,分散于对应体积的CTAB(1-2mM)中。取分散在CTAB中的金纳米棒于瓶中,添加0.4mL0.1M的NaOH溶液,加入TEOS 0.05mL,搅拌30分钟,然后重复6次添加相同量的TEOS并搅拌30分钟,第六次之后将最终的溶液搅拌2天;将溶液置于60℃油浴中,加入0.2mL浓盐酸对其进行腐蚀10分钟,然后添加冷置的甲醇来结束腐蚀,然后离心(8000rpm,10min)。再将沉淀分散在2mL水溶液中;取出分散在水溶液中的产物0.6mL,添加0.015mL 0.02M的硝酸银溶液,再添加0.03mL 0.04M的抗坏血酸溶液,混合均匀搅拌2分钟。将上述得到的最终产物7000rpm,30分钟离心,去除上层清液后加入1-2mM的CTAB,二次7000rpm,30分钟离心,制备透射电镜样品,即可观察到成功合成的一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料。
实施例4:
将10mL CTAB(0.1M)与0.25mL HAuCl4(10mM)混合于瓶中,用冰水混合物与称量好的一定质量NaBH4混合,配成0.01M溶液,并加入0.6mL于瓶中剧烈搅拌。溶液由金黄色变为棕黄色,此为种子溶液。将2.5mL CTAB(0.1M)与0.037g NaOL在50℃下溶解于21.25mL水中。溶解后将溶液降温至30℃,之后加入0.9mL AgNO3(4mM)溶液。并于30℃恒温静置15分钟,之后加入0.25mL HAuCl4(10mM)。经过60-90分钟的搅拌(400rpm),溶液由金黄色变为无色。此为生长溶液。向生长溶液中加入0.3mL HCl(37wt.%)调控pH值。之后依次加入75μL AA(64mM),40μL种子溶液并剧烈搅拌。最终溶液静置12小时于30℃水浴中。将生长之后的溶液离心(7000rpm,30分钟),去除上层清液后加入CTAB(1-2mM),二次离心(7000rpm,30分钟)。去除清液后,分散于对应体积的CTAB(1-2mM)中。取分散在CTAB中的金纳米棒于瓶中,添加0.4mL 0.1M的NaOH溶液,加入TEOS 0.05mL,搅拌30分钟,然后重复6次添加相同量的TEOS并搅拌30分钟,第六次之后将最终的溶液搅拌2天;将溶液置于60℃油浴中,加入0.2mL浓盐酸对其进行腐蚀10分钟,然后添加冷置的甲醇来结束腐蚀,然后离心(8000rpm,10min)。再将沉淀分散在2mL水溶液中;取出分散在水溶液中的产物1mL,添加0.025mL 0.02M的硝酸银溶液,再添加0.05mL 0.04M的抗坏血酸溶液,混合均匀搅拌2分钟。将上述得到的最终产物7000rpm,30分钟离心,去除上层清液后加入1-2mM的CTAB,二次7000rpm,30分钟离心,制备透射电镜样品,即可观察到成功合成的一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料。
实施例5:
将10mL CTAB(0.1M)与0.25mL HAuCl4(10mM)混合于瓶中,用冰水混合物与称量好的一定质量NaBH4混合,配成0.01M溶液,并加入0.6mL于瓶中剧烈搅拌。溶液由金黄色变为棕黄色,此为种子溶液。将2.5mL CTAB(0.1M)与0.037g NaOL在50℃下溶解于21.25mL水中。溶解后将溶液降温至30℃,之后加入0.9mL AgNO3(4mM)溶液。并于30℃恒温静置15分钟,之后加入0.25mL HAuCl4(10mM)。经过60-90分钟的搅拌(400rpm),溶液由金黄色变为无色。此为生长溶液。向生长溶液中加入0.3mL HCl(37wt.%)调控pH值。之后依次加入75μL AA(64mM),40μL种子溶液并剧烈搅拌。最终溶液静置12小时于30℃水浴中。将生长之后的溶液离心(7000rpm,30分钟),去除上层清液后加入CTAB(1-2mM),二次离心(7000rpm,30分钟)。去除清液后,分散于对应体积的CTAB(1-2mM)中。取分散在CTAB中的金纳米棒于瓶中,添加0.4mL 0.1M的NaOH溶液,加入TEOS 0.05mL,搅拌30分钟,然后重复6次添加相同量的TEOS并搅拌30分钟,第六次之后将最终的溶液搅拌2天;将溶液置于60℃油浴中,加入0.2mL浓盐酸对其进行腐蚀10分钟,然后添加冷置的甲醇来结束腐蚀,然后离心(8000rpm,10min)。再将沉淀分散在2mL水溶液中;取出分散在水溶液中的产物0.7mL,添加0.0175mL 0.02M的硝酸银溶液,再添加0.035mL 0.04M的抗坏血酸溶液,混合均匀搅拌2分钟。将上述得到的最终产物7000rpm,30分钟离心,去除上层清液后加入1-2mM的CTAB,二次7000rpm,30分钟离心,制备透射电镜样品,即可观察到成功合成的一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料。
最后应说明的是,以上实施例仅用以帮助理解本发明的方法及其核心思想,而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明装置方案的精神和范围。因此,本发明将不会被限制与本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (1)
1.一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1,利用种子生长法制备金纳米棒;
步骤S2,腐蚀过程,即取已经清洗过并且分散在低浓度的十六烷基三甲基溴化铵中的金纳米棒加入一定量的NaOH溶液,再以30分钟间隔分6次加入TEOS溶液,搅拌两天,得到介孔二氧化硅包覆的金纳米棒,再将介孔二氧化硅包覆的金纳米棒置于60度油浴中,添加浓盐酸并控制添加浓盐酸的量,将金纳米棒进行腐蚀;
步骤S3,再生长过程,即取出已经被腐蚀的由二氧化硅包覆的金纳米棒,然后添加硝酸银溶液,抗坏血酸溶液,搅拌2分钟,最终得到一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料;
其中,所述步骤S1具体包括了以下步骤:
S10: 将10 mL 0.1 M的CTAB与 0.25 mL 10 mM的 HAuCl4混合于瓶中,用冰水混合物与称量好的一定质量NaBH4混合,配成0.01 M 溶液,并加入0.6 mL 于瓶中剧烈搅拌;溶液由金黄色变为棕黄色,此为种子溶液;
S11: 将2.5 mL 0.1 M的CTAB与0.037 g NaOL在50℃下溶解于21.25 mL水中;溶解后将溶液降温至30℃,之后加入0.9 mL 4 mM的AgNO3溶液;并于30℃恒温静置15分钟,之后加入0.25 mL 10 mM的HAuCl4;经过60-90分钟400rpm的搅拌,溶液由金黄色变为无色;此为生长溶液;
S12: 向生长溶液中加入0.3 mL 37 wt.% HCl调控pH值;之后依次加入 75 μL 64 mMAA,40 μL 种子溶液并剧烈搅拌;最终溶液静置12小时于30℃水浴中;
S13: 将生长之后的溶液以7000 rpm进行30分钟离心,去除上层清液后加入1-2 mMCTAB,再次以7000 rpm进行30分钟离心,去除清液后,分散于对应体积的1-2 mM CTAB 中;
所述步骤S2具体包括以下步骤:
S20: 取分散在CTAB中的金纳米棒于瓶中 ,添加0.4 mL 0.1 M 的NaOH溶液,加入TEOS0.05 mL,搅拌30分钟,重复6次添加相同量的TEOS并搅拌30分钟,第六次之后将最终的溶液搅拌2天 ;
S21:将溶液置于60℃油浴中,加入0.2 mL浓盐酸对其进行腐蚀10分钟,然后添加冷置的甲醇来结束腐蚀,然后以8000rpm进行10min离心;再将沉淀分散在2 mL水溶液中;
所述步骤S3进一步包括以下步骤:
S30:取出分散在水溶液中的产物0.8 mL,添加0.02 mL 0.02M 的硝酸银溶液,再添加0.04 mL 0.04 M的抗坏血酸溶液,搅拌2分钟;
S31:将上述得到的最终产物以7000 rpm进行30分钟离心,去除上层清液后加入1-2 mM的CTAB,再次以7000 rpm进行30分钟离心,制备透射电镜样品,即可观察到成功合成的一种介孔二氧化硅包覆金纳米棒表面生长银复合材料;
所制备的复合材料的长度为92 nm,直径为49 nm,长径比为1.9。
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