具有不同粒径和相同表面结构纳米银颗粒的制备及表征

作者：方蕾; 赵晓丽^*; 王珺瑜; 吴爱明; 汤智; 赵天慧

来源：环境科学研究, 2019, 32(05): 866-874.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2019.03.07

• AgNPs
• 湿法化学还原
• 可控粒径
• 表面结构一致

具有不同粒径相同表面结构AgNPs (nano-silver,纳米银)的可控合成是开展AgNPs毒性研究和风险评估的基础,也是材料制备领域的难点之一.采取化学还原的方法,使用AgNO3(硝酸银)作为反应前体,使用TSC (trisodium citrate,柠檬酸三钠)和Na BH4(sodium borohydride,硼氢化钠)作为稳定剂及还原剂,通过优化剂量比和反应条件等合成参数,一步式原位反应生成不同粒径的AgNPs.利用TEM (透射电子显微镜)、UV-Vis (紫外可见分光光谱)、ICP-MS (电感耦合等离子体质谱)、FT-IR (傅里叶转换红外光谱)和DLS (动态光散射)等技术综合表征了合成纳米颗粒的形貌和结构性质.结果表明:①TEM结果显示,3种AgNPs均为球形且粒径分别为12、25和33 nm.②UV-Vis表征结果显示,所得产物在391～408 nm之间有较强吸收,说明合成产物为AgNPs.③利用ICP-MS测试样品中未反应的ρ(Ag+),得出该制备方法具有高产率(>99%).④DLS结果证实了合成的AgNPs在水溶液中带负电荷且具有较窄的粒度分布.⑤FT-IR结果显示,所制备的AgNPs表面结构一致,具有碳碳双键、酯基、羧基和羟基等官能团,在材料制备的过程中,溶液的初始配比、反应时间及环境条件都会对反应结果产生很大影响.研究显示,通过化学还原方法制备的AgNPs具有方法简便、重现性好、产率高和单分散性的特点,所制备的系列AgNPs颗粒表面结构一致,具有良好的化学稳定性.

• 单位
  环境基准与风险评估国家重点实验室; 河海大学; 中国环境科学研究院; 北京师范大学