Page 48 - 《精细化工》2020年第9期

第 37 卷第 9 期 精 细 化 工 Vol.37, No.9
202 0 年 9 月 FINE CHEMICALS Sept. 2020

综论
固态离子学法制备金属纳米材料的研究进展

*
张一帆，徐大鹏 ，江恒泽，王子雄
（西安工业大学 材料与化工学院，陕西 西安 710021）

摘要：金属纳米材料具有优于相应块体材料的优良特性，由于合成方法所限，很难实现宏观量级尺度金属纳米
材料的定向生长。固态离子学法能够有效控制纳米材料的形貌、长度、排列有序度和粗糙度，制备宏观尺寸的
纳米材料。该文详细介绍了固态离子学法的制备机理；分别综述了单一金属纳米材料的制备过程及电场强度、
电流和快离子导体薄膜的种类对材料的形貌和排列有序度的影响，并介绍了不同合金纳米材料和复合纳米材料
的制备工艺，通过对比单一金属纳米材料、合金及复合纳米材料分别作为表面增强拉曼散射基底时的极限浓度，
总结了影响检测灵敏度的因素；最后总结了该领域面临的问题，并对该方法未来的发展趋势进行展望。
关键词：固态离子学法；金属纳米材料；快离子导体薄膜；排列有序度；表面增强拉曼散射
中图分类号：O641；TB383.1 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 09-1762-07

Research progress in preparation of metal nanomaterials by

solid-state ionics method

*
ZHANG Yifan, XU Dapeng , JIANG Hengze, WANG Zixiong
（School of Materials Science and Chemical Engineering, Xi'an Technological University, Xi'an 710021, Shaanxi, China）

Abstract: Metal nanomaterials have excellent properties superior to corresponding bulk materials. The
directional growth of macro-area metal nanostructures cannot be obtained due to the limitation of synthesis
methods. Solid-state ionics method can prepare ideal nanostructures by effectively controlling the morphology
of surface, length, order degree and surface roughness of nanostructures. Firstly, the preparation mechanism
of solid-state ionics method is reviewed. Secondly, the preparation process of single metal nanostructures
and the effects of electric field strength, electric current and types of fast ionic conductor films on the
morphology and order degree of nanostructures are introduced. Then, the preparation techniques of
different alloy nanostructures and composite nanostructures are summarized. Moreover, different factors
affecting the detection sensitivity are summarized by comparing the limiting concentrations of different
nanostructures as surface enhanced Raman scattering (SERS) substrate. Finally, the problems in this field
are summarized and the future research trend of this method is prospected.
Key words: solid-state ionics method; metal nanomaterials; fast ionic conductor films; order degree;
surface enhanced Raman scattering

[6]
自 1959 年 12 月 29 日 Richard P Feynman 发表 应 ，纳米材料表现出优于相应块体材料的电学、
演说，“There is a plenty of rooms at the bottom” [1] 光学、磁学等性能。其中，金属纳米材料成为纳米
以来，纳米科学技术开始受到研究者们的关注，而 材料研究领域的热点，被广泛应用于微米/纳米尺寸
纳米科技是在纳米尺寸基础上研究物质的特性和相 的电子、光子、光电子、磁性及化学传感与分析等
互作用。由于纳米材料具有表面与界面效应 [2-3] 、 器件 [7-12] 。
量子尺寸效应 [4] 、宏观量子隧道效应 [5] 和体积效 国内外研究发现，银、铜及金纳米材料在电学、

收稿日期：2020-04-03; 定用日期：2020-05-25; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200280
基金项目：国家自然科学基金（11504284）
作者简介：张一帆（1995—），女，硕士生，E-mail：1031844654@qq.com。联系人：徐大鹏（1981—），男，副教授，E-mail：
badi56441071@sina.com。