● 摘要
本论文包括两部分:第一部分研究了用银镜反应及退火制备银纳米颗粒。该部分分为两组,第一组用不同浓度的硝酸银溶液制备厚度不同的银纳米薄膜,将已沉积的纳米薄膜在N2 气氛下500℃退火1 小时形成银纳米颗粒;第二组将已沉积的一组银纳米薄膜在不同退火温度下制备银纳米颗粒。利用X 射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段研究了银纳米颗粒的结构特性,用光散射仪研究了银纳米颗粒的光散射特性。第二部分研究了用热蒸发及退火制备银纳米颗粒。采用真空热蒸发在玻璃衬底上蒸镀一层厚度为32 nm 的银膜,并在N2 气氛中不同退火温度下制备银纳米颗粒。利用X 射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和光散射仪研究了银纳米颗粒的结晶程度、形貌以及光散射特性。本论文得出如下结论: 1. XRD 研究结果表明,通过银镜反应制备的银纳米颗粒为面心立方结构,无其它杂质峰出现,用浓度为0.06 mol/L 的硝酸银溶液,并在600℃退火制备的银纳米颗粒结晶性最好; 2. 通过降低硝酸银的浓度可以降低银薄膜的厚度,硝酸银的浓度和制备的银纳米薄膜厚度呈线性关系; 3. 前散射特性表明,用浓度为0.06 mol/L 的硝酸银、退火温度为400℃制备的银纳米颗粒对光的散射较强,颗粒大小集中在250 nm 左右; 4. 背散射特性表明,散射角小于40°时,用浓度为0.04 mol/L 的硝酸银制备的银纳米颗粒对光的散射较强,大小集中在295 nm 左右;当散射角大于40°时,用浓度为0.06 mol/L 的硝酸银制备的银纳米颗粒对光的散射较强,大小集中在300 nm左右; 5. 对于真空热蒸发及退火制备的银纳米颗粒,在退火温度为500℃时,其结晶性最好; 6. 随着退火温度的提高,沉积的银纳米薄膜从连续状变为分离状,在退火温度大于400℃时,才会形成完全分离的半球状银纳米颗粒; 7. 对于热蒸发及退火制备的银纳米颗粒,前散射特性表明,当散射角小于40°时,300℃退火制备的银纳米颗粒对光的散射较强,此时银纳米颗粒呈团状,其平均高度为110 nm;散射角大于40°时,400℃退火制备的银纳米颗粒对光的散射较强; 8. 背散射特性表明,在散射角小于25°时,300℃退火制备的银纳米颗粒对光的散射较强,在散射角大于25°时,400℃退火制备的银纳米颗粒对光的散射较强,颗粒大小集中在360 nm 左右,平均高度约为250 nm。