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摘 要：本研究采用痕量乙二胺四乙酸（EDTA）辅助湿化学路线，以Cu(OH)2胶体为铜源、KBH4为还原剂、聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）为保护剂合成出超细纳米铜颗粒，采用X射线衍射、固体紫外吸收光谱和扫描电镜等分析手段对所合成的产物进行了详细的表征。结果表明：超细纳米铜颗粒粒径均一、直径约为4 nm。痕量EDTA对于均一超细纳米铜粒子合成是必不可少的，且EDTA的浓度直接影响纳米铜产物的粒径大小、分布。较低浓度的EDTA，有助于获得较高均一度的纳米铜颗粒。根据实验现象与表征结果，提出了可能性机制。57247
毕业论文关键词：纳米颗粒，铜粉，氢氧化铜，乙二胺四乙酸
Abstract：Ultrasmall and uniform copper nanoparticles were synthesized through a trace-level ethylenediaminete- traacetic acid (EDTA)-assisted wet chemical route in which Cu(OH)2 colloid, KBH4 and polyvinyl pyrrolidone (PVP) were used as the Cu source, the reducing agent, and the protective agents, respectively. The copper nanoparticles exhibit a spherical morphology with a narrow size distribution, a uniform shape, and the average diameter of ca. 4 nm. The presence of trace EDTA is indispensable for the preparation of ultrasmall and uniform copper nanoparticles. EDTA concentration directly influences the copper nanoparticle size and uniformity. As EDTA concentration decreases, the size of the copper nanoparticles decreases, whereas the uniformity increases. The possible formation mechanism of ultrasmall and uniform copper nanoparticles was determined according to experimental results.
Keywords: Nanoparticles, Copper, Cu(OH)2, EDTA
目 录
1 引言 4
1.1 纳米材料概述 4
1.2 纳米金属材料概述 6
2 实验过程 6
3 结果与讨论 7
3.1 产物的表征 7
3.2 EDTA的浓度对纳米铜粒子的影响 9
3.3 超细铜纳米粒子的形成机理 10
结 论 12
参考文献 13
致 谢 14
1 引言
从人类认识世界的精度来看, 人类的文明发展进程可以划分为模糊时代(工业革命之前)、毫米时代（工业革命到20世纪初）、微米和纳米时代（ 20世纪40年代开始至今）[ 1] 。当人们将宏观物体细分成超微颗粒（纳米级）后，它将显示出许多奇异的特性，即它的光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质与大块固体时相比将会有显著的不同。故而，纳米材料被誉为21世纪最有发展前途的研究领域之一。其中，纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础，而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。同时，纳米科学技术的快速发展，给磁学这一古老的学科注入了新的生机与活力。随着纳米技术与磁学的结合，磁性材料出现了很多新的性质和现象，已成为人们研究的热点。当磁性材料的尺寸降至纳米尺度时，除了具有纳米材料常见的特点外，因为本身的磁结构，还具有一些磁性材料特有的性质。如单磁畴结构，超顺磁性，高矫顽力，磁相变温度等[2-4]。磁性纳米粒子由于特殊的超顺磁性，因而在巨磁电阻、磁性液体和磁记录、软磁、永磁、磁制冷、巨磁阻抗材料以及磁光器件、磁探测器等方面而具有广阔的应用前景。目前，人们已经成功制备了各种各样的纳米材料，例如纳米金属材料，纳米半导体材料，纳米陶瓷材料，纳米有机材料，纳米磁性材料等等。其中纳米磁性材料在固定化酶、靶向药物、细胞分离、免疫分析等生物医学领域将有着重要的应用价值。