草变绿了,纳米银也变绿了

纳米科学的进步伴随着物质组成和形态控制能力的提高。纳米晶体(nc)的合成,材料科学元素处理与有机化学精密技术,特别具有挑战性,往往难以理解,因此难以控制。这一困难来自于分子前体转化为nc的矿化机制的复杂性增加,以及它们对反应动力学的强烈敏感性。因此,持续存在的问题是如何将反应过程中发生在nc中的形态转变与所涉及的重叠基本过程和竞争反应的数量联系起来。

图1所示。银纳米棒的TEM图像(暗场成像),银纳米棒溶液和草的胶体样品。

一个有趣的例子是银纳米线。一维纳米材料由于其独特的几何形状和直接用作复杂纳米结构网络中组装的构建块,以及它们的光学和磁极化而引起了人们的浓厚兴趣。其中,银纳米线已经大量生产和研究用于印刷电子,热服装和光伏。有趣的是,尽管有许多方法和生产的银纳米线,一个长期存在的突出问题是缺乏对其形态的控制,导致其产生非常长的和多分散的长度形态,这限制了它们在某些应用中的使用。制作短的单分散银纳米棒(用Au和CTAB合成了这么多次),以前从未实现过。纳米碳纳米结构的形貌决定了其物理和化学性质,特别是银纳米结构的光学等离子共振。为了获得它们,我们通过促进银离子的快速还原,从而产生高过饱和和大量成核的条件来强制各向异性(1D)生长,从而耗尽银前驱体的反应混合物,避免纳米棒生长成纳米线。

通过这样做,我们成功地生产出了能强烈吸收绿光的短银纳米棒。这一点很重要,因为绿色是太阳能最大光子能量乘以光子数量的颜色(在太阳可见光谱中,能量高的光子较少,而光谱中红色区域的光子较多,能量较低)。这就是为什么草(和其他植物)是绿色的。这使得银纳米棒成为纳米晶体染料敏化太阳能电池的理想材料。

为了解决这个问题,我们提出了一种系统的NC合成方法,不仅可以绘制单个配方,还可以绘制整个反应景观。通过这样做,可以预测导致特定成功形态的合成途径,同时可以理解不成功的结果,从而为解决“失败”的未来合成提供概念和策略。

哈维尔Patarroyo1该处Bastus1维克多平底船1、2、3
1加泰罗尼亚纳米科学与纳米技术研究所(ICN2),西班牙贝拉特拉
2西班牙巴塞罗那加泰罗尼亚研究与发展研究所(ICREA)
3.瓦尔德希伯伦研究所(VHIR),巴塞罗那,西班牙官方manbetx手机版

出版

高单分散短绿银纳米棒的一锅多元醇合成。
帕塔洛约,Genç A, Arbiol J, Bastús NG, Puntes V
化学通讯(Camb)。2016年9月21日

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