含金纳米粒子的多孔玻璃
掺金属粒子得到的复合材料是一种在光学、电子、抗菌以及催化等领域有着重要作用的功能材料。早在公元4世纪，罗马玻璃工人就懂得了在玻璃掺杂金、银等金属颗粒， 制备出具有丰富、美丽色彩的玻璃制品。如今，随着非线性光学的发展，尤其自1983年美国科学家Jian和Lind研究了玻璃掺杂纳米颗粒后的三阶非线性性能之后，人们对玻璃中掺金属粒子的研究开始偏重于其光学性能方面。当金属纳米粒子被掺入玻璃时，玻璃基质将粒子彼此隔离开，形成量子点，使得电子的局域性和相干性增强，引起量子限域效应。同时， 当金属纳米粒子的尺寸远小于光场波长时，作用于粒子上的电场也明显不同于周围的介质宏观场，其极化过程将改变局域的介电常数，从而产生介电限域效应。这些效应都会导致玻璃的非线性光学性能的显著提高，使具有非线性光学性能的复合材料在光存储、传输和开关等领域有着重要的应用优势，例如：与电子开关器件相比，全光光子开关器件具有开关时间短、节能以及寿命长等优点，将成为未来光电设备的重要组成部件。
本文要解决的一技术问题在于，针对现有的含有金属纳米粒子的玻璃的制备方法，金属纳米粒子在玻璃中的分散不均勻，或者工艺复杂、生产周期较长的缺点，提供一种含金纳米粒子的多孔玻璃的制备方法，其制备出的玻璃中的金纳米粒子分布均勻，并且工艺简单、制备方便。技术方案如下：（1）配制含金离子的溶液；（2）配制还原剂溶液；（3）浸泡：将多孔玻璃交替放置于所述含金离子的溶液中和所述还原剂溶液中分别浸泡后，制备出所述含金纳米粒子的多孔玻璃。配制含金离子的溶液的步骤为：将含金离子的化合物溶解于溶剂中，配制成浓度范围在lmol/L〜1 X IO-6Hiol/ L的含金离子的溶液，所述含金离子的化合物为氯金酸、氯金酸钠或氯金酸钾，所述溶剂为水或乙醇。配制还原剂溶液的步骤为：将还原剂溶于溶剂中，配制成浓度范围在lmol/L〜1 X 10_3mol/L的还原剂溶液，所述还原剂为次磷酸钠、水合胼、抗坏血酸、硼氢化钾、硼氢化钠或柠檬酸钠，所述溶剂为水或乙醇。浸泡步骤为：将多孔玻璃放置于所配制的含金离子的溶液中，浸泡0. 5h以上，使含金离子的溶液充分进入到多孔玻璃的微孔中，然后将多孔玻璃取出，用蒸馏水清洗，再放置于所配制的还原剂溶液中，浸泡反应IOmin〜20h，多孔玻璃中的金离子还原得到金单质，然后将多孔玻璃取出，用蒸馏水清洗后干燥，制备出所述含金纳米粒子的多孔玻璃。
本文解决其技术问题所采用的另一技术方案是：提供一种含金纳米粒子的多孔玻璃，采用如上所述的方法制备，包括：多孔玻璃及其内分布的微孔，单个微孔的孔径大小为4〜100纳米，多孔玻璃内微孔的体积占多孔玻璃总体积的25〜40%，微孔内分布有金纳米粒子。
本方案的含金纳米粒子的多孔玻璃的制备方法，采用分布有纳米级微孔的多孔玻璃，在微孔中制备出金纳米粒子，能够有效的限制粒子的尺寸，并使金纳米粒子在玻璃中具有良好的分散性，其工艺简单、制备周期短、能够有效节约生产成本；所制得的含金纳米粒子的多孔玻璃，玻璃中的金纳米粒子分布均勻，能够使玻璃的非线性光学性能显著提高。