Page 103 - 《精细化工》2021年第1期
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第 1 期 张金伟,等: 环境因素对纳米银体系稳定性的影响 ·93·
图 1 纳米银溶液的 TEM 图
Fig. 1 TEM images of nano-sliver solution
2.2 温度对纳米银稳定性的影响
2.2.1 UV-Vis 光谱分析
在 UV-Vis 光谱中,纳米银的最大吸收波长位于
420 nm 左右,其吸收峰的半峰宽越宽,粒子尺寸的
分布就越宽 [23] 。纳米银溶液在不同环境温度下储存
一定时间后的 UV-Vis 光谱图见图 2。从图 2a 可见,
当纳米银溶液在不同温度下储存 3 d 后,溶液的
UV-Vis 特征吸收峰都在 410 nm 左右,且最大吸光
度值较大,半峰宽较窄,说明纳米银溶液在 4~50 ℃
的环境温度范围内储存较短时间,纳米银粒子的均
一性较好,溶液的稳定性未受到明显的影响。当储
存至 7 和 15 d 时(图 2b、c),纳米银在 25 和 37 ℃
下储存后,最大吸光度发生了小幅度的下降,37 ℃
储存后特征吸收峰还呈小幅的红移,50 ℃储存后吸
光度较 4 ℃时明显降低,说明在高温条件下纳米银
胶团开始团聚、粒径增大。储存 30 d 后(图 2d),
由储存温度升高而导致的纳米银特征吸收峰吸光度
的降低现象更加明显。
2.2.2 动态光散射分析
纳米银是一种胶体溶液,利用动态光散射技术
不仅可以测定纳米银的粒径,还可以测定胶团的
Zeta 电位,一般来说 Zeta 电位绝对值越大,胶团越
稳定 [24] 。图 3 为纳米银溶液在不同环境温度下储存
一定时间后的 Zeta 电位和粒径变化。由图 3a 可知,
随着环境温度的升高,纳米银溶液的 Zeta 电位绝对
值整体呈下降的趋势。当纳米银溶液处于较低环境
温度下(4 或 25 ℃)时,随着储存时间的增加,溶
液的 Zeta 电位值下降幅度较小,除在 25 ℃下储存
30 d 的样品外,其他样品的 Zeta 电位绝对值都大于
50 mV,说明在该温度范围内,纳米银溶液能够保
持较好的稳定性;当溶液处于较高的环境温度下(37
a—3 d;b—7 d;c—15 d;d—30 d
或 50 ℃)时,随着储存时间的增加,溶液的 Zeta 电
图 2 不同环境温度下储存不同时间后纳米银溶液的
位绝对值明显下降。图 3b 表明,纳米银溶液的平均
UV-Vis 谱图
粒径随着环境温度的升高而增大,当环境温度较低 Fig. 2 UV-Vis spectra of nano-sliver solution under different
时(4 或 25 ℃),在纳米银溶液储存 30 d 后粒径增 temperatures for various time
幅较小,都能保持在 36 nm 内;反之,当纳米银溶液
处于较高环境温度时(37 或 50 ℃),随着储存时间 高温有可能破坏纳米银胶束表面的空间稳定
的延长,胶团平均粒径明显增大,储存 30 d 后从最 层,使得纳米银胶团之间静电排斥力减弱,粒子之
初的 30 nm 左右分别增加到 46.3 和 56.2 nm 左右。 间的阻力减少,体系中的纳米银粒子在引力的作用