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更新(月/日/年):2020 年 9 月 3 日

金纳米材料合成简单工艺的开发

– 使用琥珀酸衍生物通过一步反应快速合成并控制晶体生长方向 –

 
研究人员:电子光子研究所分子组装组组长岳友峰研究员和 NORIKANE Yasuo 组长
 

积分

  • 仅通过还原琥珀酸衍生物水溶液中的金离子即可快速合成高质量的金纳米材料
  • 琥珀酸衍生物充当还原剂、分散剂和控制晶体生长方向的模板。
  • 所开发的纳米材料在不同领域具有潜在的应用,包括金粘土、导电墨水材料、电子设备、催化剂和病原体检测。

能源与环境新研究成果图

利用琥珀酸衍生物双层膜一步合成金纳米材料


背景

金纳米材料越来越多地被用于各种应用,包括导电材料、太阳能电池、药品、病原体检测的传感器探针和催化剂。金纳米材料一般是通过在含有金离子的溶液中添加还原剂,然后还原金离子来制备的。由于控制金纳米材料的形状和晶体生长方向的挑战,传统上采用复杂的工艺,导致高成本和环境负荷。任务是开发一种不太复杂、环境兼容且节能的工艺来生产金纳米材料,可用于控制纳米颗粒的形状和晶体生长方向。

 

摘要

研究人员开发了一种简单的工艺,以琥珀酸衍生物在水中自组装形成的双层膜为模板,合成单晶金纳米材料。金纳米材料广泛应用于导电材料、太阳能电池、传感器探针和催化剂等领域,通常是通过还原金离子获得的。研究人员发现,琥珀酸衍生物可以快速还原金离子,并且该化合物的双层膜可以作为控制晶体生长方向的模板。采用所开发的工艺合成了数十纳米厚、约6微米宽的片状金纳米材料(金纳米片)的聚集体。金纳米片的聚集体柔软、可塑,可变形为不同的形状,并在制备状态下表现出导电性。通过机械压缩可以显着提高其导电率。这一成果开辟了快速生产过程的道路,其中金纳米材料的形状和晶体生长方向可以控制。





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