[發(fā)明專利]一種多孔金-銀合金納米材料及其制備方法與應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710352124.X | 申請日： | 2017-05-18 |
| 公開（公告）號： | CN107309422B | 公開（公告）日： | 2019-05-31 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李越;張濤;孫一強;杭立峰;門丹丹 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院 |
| 主分類號： | B22F1/00 | 分類號： | B22F1/00;B22F9/12;C23C14/22;G01N21/65;B82Y30/00;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260 | 代理人： | 鄭立明;李闖 |
| 地址： | 230031 安徽*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 多孔 合金 納米 材料 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開了一種多孔金?銀合金納米材料及其制備方法與應(yīng)用，該材料是六方非密排的多孔金?銀合金納米球有序陣列，其周期為350～750nm。該材料的制備方法包括：以單層膠體微球陣列為模板，并采用物理沉積方法在模板的表面沉積一層金膜，再進行熱處理，制得金納米球有序陣列；采用物理沉積方法在金納米球有序陣列的表面沉積一層銀膜，然后進行加熱退火處理，制得金?銀合金納米球有序陣列；對所述金?銀合金納米球有序陣進行化學(xué)腐蝕處理，從而即制得所述多孔金?銀合金納米材料。本發(fā)明不僅能夠制備出大面積的周期和尺寸均可控的六方非密排多孔金?銀合金納米球有序陣列，而且無需封頂劑和穩(wěn)定劑、易于目標分子吸附、方便重復(fù)使用。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及金-銀合金納米材料領(lǐng)域，尤其涉及一種多孔金-銀合金納米材料及其制備 方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)
金-銀合金納米材料具有局域表面等離子共振特性，能夠產(chǎn)生強烈的電磁場增強效應(yīng)， 可廣泛應(yīng)用在基于表面增強拉曼散射的分析檢測等方面。由于表面增強拉曼散射的靈敏性 主要依賴于納米材料中電磁場極大增強的“熱點”部位，因此人們制備出了具有粗糙表面、 尖端、棱角等結(jié)構(gòu)的金-銀合金納米材料，但這些具有高密度“熱點”的金-銀合金納米材 料在實際應(yīng)用中表面增強拉曼散射的靈敏度還不是很理想。與其他結(jié)構(gòu)的金-銀合金納米材 料相比，多孔結(jié)構(gòu)的金-銀合金納米材料(即多孔金-銀合金納米材料)具有高比表面積、 易吸附反應(yīng)物、“熱點”密度高等特點，因此應(yīng)用潛力更加巨大。
目前，多孔金-銀合金納米材料的制備方法一般是先制備出金@銀核殼納米粒子，然后 進行高溫退火，最后采用電化學(xué)、化學(xué)等方法去除部分銀元素，但是這種制備方法較為復(fù) 雜、制備成本較高、很難實現(xiàn)大規(guī)模的快速制備，而且高溫退火容易引起顆粒間團聚、燒 結(jié)等問題，更重要的是在制備過程中需要加入封端劑或者穩(wěn)定劑，這阻礙了目標分子的吸 附，嚴重影響其應(yīng)用價值。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有多孔金-銀合金納米材料的制備方法復(fù)雜、制備成本較高以及在制備過程 中需要使用封端劑或穩(wěn)定劑，阻礙了目標分子吸附等技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種多孔金 -銀合金納米材料及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明所提供的多孔金-銀合金納米材料的制備方 法不僅能夠制備出大面積(面積>1cm2)的周期和尺寸均可控的六方非密排多孔金-銀合金 納米球有序陣列，而且制備方法簡單、制備成本較低、無需封頂劑和穩(wěn)定劑、易于目標分 子吸附、方便重復(fù)使用；而采用該方法制得的多孔金-銀合金納米球有序陣列也具有優(yōu)異表 面增強拉曼散射性能。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
一種多孔金-銀合金納米材料，該多孔金-銀合金納米材料是六方非密排結(jié)構(gòu)的多孔金- 銀合金納米球有序陣列，并且該多孔金-銀合金納米球有序陣列的周期為350～750nm；在 該多孔金-銀合金納米球有序陣列中，多孔金-銀合金納米球的顆粒尺度均勻，并且每個多 孔金-銀合金納米球的直徑均為204～330nm，每個多孔金-銀合金納米球上均具有多個開孔。
優(yōu)選地，所述多孔金-銀合金納米球為合金結(jié)構(gòu)，其合金紐帶為雙連續(xù)結(jié)構(gòu)，其合金紐 帶寬度為7～16nm。
優(yōu)選地，多孔金-銀合金納米球上的開孔的孔徑為4～11nm。
一種多孔金-銀合金納米材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟A、以膠體微球直徑為350～750nm的單層膠體微球陣列為模板，并采用物理沉積 方法在所述模板的表面沉積一層金膜，然后通過熱處理去除單層膠體微球陣列，從而制得 金納米球有序陣列；
步驟B、采用物理沉積方法在所述金納米球有序陣列的表面沉積一層厚度為400～700nm的銀膜，然后在保護氣氛中進行加熱退火處理，制得金-銀合金納米球有序陣列；
步驟C、采用化學(xué)腐蝕的方法對所述金-銀合金納米球有序陣進行處理，以去除金-銀 合金納米球的部分銀元素，從而即制得上述技術(shù)方案中所述的多孔金-銀合金納米材料。
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