电镀银纳米晶的制备及应用研究

1.工艺特点

银纳米材料具有优良的杀菌性能、导电性能、催化性能和荧光性能等，在抗菌、电子工业、化学工业、光学、生物材料等领域有广泛的应用。银纳米线可用核孔膜模板制备，不同长径比的核孔可以通过选择不同厚度的核孔膜和不同的蚀刻条件来获得。从而制备出不同长径比的银纳米线。银纳米颗粒也可用恒电位或恒电流沉积法获得。在电沉积时施加超声波，能降低银颗粒的粒径。

2.镀液组分及工艺条件

电镀银纳米晶的镀液组分及工艺条件见表7-8。

表7-8 电镀银纳米晶的镀液组分及工艺条件

3.镀液中各成分的作用(www.xing528.com)

1）硝酸银是镀液中的主盐。硝酸钾是导电盐。EDTA是银离子的配位剂。乙醇是溶剂。

2）聚乙烯吡咯烷酮（PVP）是保护剂，一方面PVP与银离子形成配合物，另一方面选择性地吸附被超声波振落的银颗粒，使银有选择地生长为纳米线。

4.工艺条件的影响

（1）模板类型 工艺1使用了重离子核孔膜作为模板。重离子核孔膜是重离子穿过聚合物薄膜，沿着轨迹中心位置会产生一个尺寸大小约10nm高度损伤的区域，称为潜径迹。该区域附近具有很高的化学反应能力，选用不同的化学蚀刻液进行蚀刻，可将PE、PC、PET、PP等不同的膜材的潜径迹扩张成几十纳米到几微米的孔。核孔膜模板的孔密度和排列方式可以通过控制离子辐照参数来获得，不同长径比的核孔可以通过选择不同厚度的核孔膜和不同的蚀刻条件来获得，从而制备出具有不同长径比的银纳米线。

（2）沉积温度 工艺1的研究表明，温度对沉积速度影响明显，当温度很低时沉积速度太慢，而当温度大于65℃时沉积速度偏快，特别是温度到达80℃时，沉积速度已很快而且之后增长趋势变慢，而且温度越高实验操作也困难。因此，选择温度为50～60℃，既能满足沉积时间，也容易操作。

（3）超声波 超声波对电沉积纳米粒子的作用可归功于超声空化。液相中制备纳米粒子必须保证在成核期生成大量晶核，在晶核生长期控制晶核长大，超声的空化效应对这两个过程都起到了很大的促进作用。在超声电沉积过程中，超声振动及产生的射流能使沉积在阴极表面的金属迅速脱离阴极表面，随溶液的流动分散到整个溶液中，反之颗粒长大。