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实验室中纳米银利用超声波清洗机的合成作用

纳米银用超声波合成是一个声化学过程,利用了超声波加速化学反应、提高化学产率的方法与技术。其空化效应在液泡崩溃时,高温度、短时间、急速冷却这些条件制备不同尺寸、形貌、结构和形态的纳米材料。

由纳米银粒子掺杂所制备的复合材料,具有较高的光激发率和极强的三阶非线性系数等性质,已广泛应用于超导、化工、医学、光学、电子、电器等行业。

目前,纳米银可以用不同的方法制备,如在聚丙烯腈基体中用γ射线辐射合成了纳米银;用纯化学方法制备了银纳米棒和纳米线;用超声波电化学方法制备了类球形和树枝状的纳米银,超声波法不需还原剂,而且简单易行,清洁无污染

根据《纳米银的超声合成及分形研究》文献资料记录,介绍了以硝酸银(AgNO3)为银源,聚乙烯醇(PVA)为稳定剂,将两种原料配制的水溶液按不同比例混合,混合液在超声波清洗机中超声振荡,随着超声时间的增长,超声空化作用产生的局部高温高压,为银晶核的形成提供了所需的能量,使得形成银晶核的速率提高。银晶核逐步生长,到银粒子生长过程里,在初期生成的银原力逃逸出来,溶液中的银原子数目增多,同时超声空化作用使体系能量不断升高,这些新生的银原子动能增加,在体系中快速无规则地运动,相互碰撞缔结,形成银团簇。

随着超声波时间的增长,银团簇中原子的排布变得更紧密,当银原子数目增多时,团簇就逐渐长大,溶液中银团簇的浓度也逐渐增加,一旦银团簇的浓度超过临界团聚浓度,团簇就会发生聚集,形成紧密的近球形银微粒,透过电子显微镜观察,粒径平均尺寸在15~25nm。通过实验的结论表明,超声波的声化学法合成,在不需要还原剂下,制得了粒径小且分布窄的纳米银

超声波清洗机化学合成中具有耗能低、安全、廉价、无污染等特点,在纳米银的合成中不仅能够提高合成效率和产率,还改善纳米银的性能和应用潜力。

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