Page 105 - 《精细化工》2021年第1期

第 1 期 张金伟，等: 环境因素对纳米银体系稳定性的影响 ·95·

电位绝对值较未辐照前明显下降，且随着辐照时间
的延长，下降趋势更为明显，辐照 30 d 后，溶液 Zeta
电位绝对值从最初的 56.34 mV 下降至 43.61 mV。
图 5b 表明，纳米银溶液经紫外光辐照后，胶束平均
粒径较未辐照前有所增大，且紫外灯辐照时间越长，
粒径增加越明显；辐照 30 d 后，纳米银溶液的平均
粒径从最初的 26.84 nm 增大到 37.42 nm，而未经紫
外光辐照的纳米银粒径未发生明显的变化，Zeta 电
位绝对值变化也较平缓。
紫外线辐照纳米银时，光子能量会使纳米银颗
粒表面的自由电子发生振荡 [25] ，这可能会导致纳米
银胶束外部的空间稳定层被部分破坏，也可能产生
更剧烈的粒子相互碰撞，从而引起胶团团聚、平均
粒径增大。综合 UV-Vis 光谱和动态光散射结果，纳
米银溶液应在避光的环境下储存。
2.4 pH 对纳米银稳定性的影响
2.4.1 UV-Vis 光谱分析
图 6 为不同 pH 纳米银溶液储存一定时间后的
UV-Vis 光谱图。由图 6 可知，在加入盐酸降低溶液
pH 到 4.8、6.8 时，溶液的最大吸光度有所上升，在 a—3 d；b—7 d；c—15 d；d—30 d
储存的 15 d 内，其特征吸收峰值的位置和强度都无 图 6 不同 pH 纳米银溶液储存不同时间后的 UV-Vis 谱
图
明显变化，储存 30 d 后特征吸收峰强度出现小幅降
Fig. 6 UV-Vis spectra of nano-sliver solution with different
低；加入 NaOH 升高溶液 pH 到 9.7、10.8 时，溶液 pH for storing various time
中最大吸收峰强度下降，且随着储存时间的延长，
2.4.2 动态光散射分析
溶液的特征吸收峰发生了明显红移，最大吸光度下
图 7 为不同 pH 纳米银溶液储存一定时间后的
降也更明显。对比调整 pH 后纳米银溶液的 UV-Vis
Zeta 电位和粒径变化。如图 7a 所示，未调整前储存
光谱图可知，在相同条件下，酸化后的纳米银溶液
3 d 纳米银胶团的 Zeta 电位绝对值为+56.35 mV，加
具有更好的稳定性。
酸后将溶液 pH 降低到 4.8 和 6.8 后，Zeta 电位绝对
值分别升高到+63.45 和+58.75 mV，在储存的 30 d
内，Zeta 电位绝对值变化不明显；加碱将溶液 pH
从 8.4 升高到 9.7 和 10.8 后，体系 Zeta 电位绝对值
降低，在储存的 30 d 内一直呈下降趋势，最终分别
降至+27.00 和+11.45 mV。向纳米银溶液中加酸将
pH 从 8.4 降低至 4.8 和 6.8 后，纳米银粒子的平均
粒径从 33.54 nm 分别降至 30.14 和 31.20 nm。图 7b
表明，在储存的 30 d 内平均粒径无明显变化；向纳
米银溶液中加碱将 pH 分别增加到 9.7 和 10.8 后，
纳米银粒子的平均粒径增大，且随着储存时间的延
长，纳米银粒子平均粒径的增大幅度增加，最大可
超过 70 nm。
本实验所使用纳米银溶液中胶团带正电荷，加
+
酸后溶液中 H 含量增加，纳米银胶团表面可以吸附
更多的正电荷离子，使得粒子外的双电层增大，溶
液的 Zeta 电位绝对值升高，纳米银粒子稳定性增强；
–
加碱后溶液中 OH 含量增加，与带阳电荷保护剂相
互作用降低了体系阳电性，纳米银胶团的空间稳定