Ag/Au核壳合金的一种制备方法
当今,各种形状的Ag/Au 核壳纳米粒子已经被成功合成,主要包括球状、棒状、立方体、正八面体、正十面体、正二十面体、双锥体、薄盘状、棱形以及线状等。相对于单金属和传统双金属组分(合金或二元金属) 纳米粒子而言,双金属核壳结构纳米粒子具有特殊的电子、催化和光学性能,其不仅保持了核壳金属材料的物理化学性质,而且还可以产生一些独特的性能。
种子生长发制备Ag/Au纳米核壳双金属催化剂,影响其核壳厚度及均匀性的因素主要有三方面::(1) Au 纳米粒子在反应过程中易发生团聚,使得Au 核的尺寸分布不一致,最终影响Au/Ag 核壳纳米粒子的尺寸形貌分布;(2)Ag+ 在反应过程中容易独自成核进而生长成Ag纳米粒子,此过程与Ag 在Au 核上的外延生长过程形成竞争,最终对Au/Ag 核壳纳米粒子的尺寸分布产生影响;(3) Ag壳在外延生长的过程中很难均匀地包覆在Au 核的表面,这容易造成Ag 壳在Au 核表面的覆盖不完整。研究表明, Ag纳米粒子作为SERS 基底的增强效果是所有金属中最好的,而通过Au 核与Ag壳间的电子耦合将会进一步提高其增强效果。对于Ag/Au核壳合金的制备,种子Au是关键,选择好了种子Au后,利用HAuCl4来控制晶核的尺寸,之后利用AgNo3,还原剂和封端剂来控制行壳的尺寸。
常用的封端剂有十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十六烷基三甲基氯化铵(CTAC) 以及聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等,常用的还原剂有硼氢化钠(NaBH4 )、多元醇、抗坏血酸(AA)、柠檬酸或柠檬酸盐等。他们是影响Ag/Au核壳合金催化剂成品尺寸的关键因素。其他的方面,包括溶剂、加热方式、卤素离子、PH 值等也是影响Ag/Au核壳纳米粒子形貌和尺寸的因素。