1.本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种银纳米带的制备方法。
背景技术：2.纳米材料和科学在催化、生物医学和等离子体激元等方面具有广大的应用。到目前制备尺寸和形貌可控的纳米结构已经有很多方法。其中，由au、ag、 pd和pt组成的纳米结构贵金属或合金的湿化学合成显示出巨大的能力和灵活性。特别是ag纳米结构，因为在可见光和近红外波段，它可以支持具有最高等离子体能力的表面等离子体激元。表面等离子体不仅产生银纳米结构特定类型的色彩特征，而且还推动了生物标记、成像、传感、光热疗法和等离子体电路等越来越多的应用。且在众多金属材料中，银纳米粒子在催化、抗菌、表面增强拉曼散射(sers)和其他方面具有重要应用，引起了人们的特别关注。
3.此外，银颗粒的性质和应用与其形貌和结构密切相关。在过去的几十年里，已经开发了许多方法来合成具有各种形状的微米和纳米级银颗粒，包括一维(1d)、二维(2d)和三维(3d)纳米结构；在这方面已经取得了许多巨大的成就和进展，例如立方体或八面体、板棒线片、枝晶或花状结构，以及其他新颖的形态。同时系统地研究它们在各种应用中的性能。具有高指数面的银纳米材料比具有低指数面的银纳米材料显示出更高的催化活性，而多分支的银纳米结构比具有正常形态的银纳米结构可以作为更敏感的sers基底。精确控制其形貌进一步提高银纳米材料的应用潜力。
4.值得注意的是，一维纳米材料特别令人感兴趣，因为它支持传播表面等离子体，并可用作波导。除纳米线外，银纳米带是另一种具有矩形横截面的单晶一维纳米材料。与银纳米材料的其他形态相比，银纳米带(agnbs)具有更高的机械强度、导电性和固有的热力学稳定性。此外，具有柔性和超长结构的agnb可用于制备转换器件和柔性纳米电子器件。已经开发了几种制备银纳米带的方法，例如回流诱导纳米板组装、聚合物控制的抗坏血酸还原、电化学方法、电流置换和水热法等。然而，目前合成出具有可调尺寸的ag纳米带要求较高，实现具有特殊物理特性的银纳米带的大量生产，这将限制它们作为纳米级器件组件的应用。因此随着新型纳米材料数量的增加和银纳米材料制备方法的有效发展，剩下的挑战是在控制其形态方面的进展。
5.银纳米晶体的设计和制造因其在催化、光学检测和生物医学等领域的广泛应用而备受关注。然而，以高质量、低成本和环保的方式扩大生产规模仍然是一个挑战。制备银纳米结构的大多数方法中存在以下缺点：使用有机溶剂、耗时的程序、高成本、对高温或低温的依赖、繁琐的操作和对环境不友好的添加剂。为了规避这些问题，必须寻求一种简单、绿色、环保的方法来有效调控纳米材料。
6.目前，银纳米带的现有制备技术多种多样，例如，一种在中国专利文献上公开的“一种银纳米特的制备方法“，其公开号为cn102009185a，公开了以氨基苯甲醚为还原剂，硝酸银为前驱体，在240℃反应48h，制备出均匀的纳米银带，此制备方法不需要借助硬模板或表面活性剂。近年来，xia等人使用羧甲基纤维素钠(cmc)作为结构导向剂和抗坏血酸(aa)
作为还原剂，利用一步法在室温下制备了大尺寸的链状银纳米带，所制备的agnbs具有花边状边缘结构，由多个半圆形纳米片连接组成。平均长度超过50微米，甚至可以达到八十多微米(y.xia等，crystengcomm.2018，20，2135-2143)。 zhao等人通过原电池反应机制在单片活性炭(mac)上大量生长，通过在mac表面形成金属颗粒作为生长引发剂，选择微溶ag2o作为ag 前体来控制ag
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的释放并创造稳定的反应环境，制备了厚度约为100 纳米的ag纳米带(h.zhao等，sci rep 5，13587(2015))。这些方法常常使用模板或者表面活性剂作为封端剂或者结构导向剂，产量较低，并不适合大规模生产，后续步骤较为繁琐。
7.然而，制备银纳米带的方法常存在使用封端剂，条件限制较大且成本昂贵。本发明利用强螯合剂乙二胺四乙酸钠诱导银纳米带的生长，步骤简单，绿色快捷，具有可调控的特点。这项工作证明了一种简单绿色的方法在银纳米带的结构可控合成中的应用。
技术实现要素：8.本发明提供了一种在室温下合成了带状银纳米粒子的简便方法。成功制备了宽度为150-350nm，厚度为10-20nm，平均长度超过10μm的银纳米带，无需繁琐的步骤。该法制备的银纳米带材料不仅有一维纳米材料的高比表面，且形貌可控，尺寸可调，可大规模制备。这种银纳米材料在导电导热材料，催化材料，表面增强拉曼等复合材料领域中将有很大的应用潜力。
9.本发明公开了一种银纳米带及其制备方法，步骤如下：
10.(1)取一定量的agno3和hno3加入到一定体积的去离子水中搅拌；
11.(2)取一定质量的edta-2na
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2h2o加入到去离子水中，形成均匀溶液。分别取edta溶液和无水乙醇加入步骤(1)中的溶液，磁力搅拌得氧化溶液a；
12.(3)取一定质量的抗坏血酸加入到一定体积的去离子水中，磁力搅拌得还原溶液b；
13.(4)将还原溶液b倒入氧化溶液a中，磁力搅拌2min，然后静置反应2-10min，最后加溶剂稀释终止反应。
14.具体制备方法为：
15.将0.55g agno3溶解到8.5ml水中，再加入0.2ml hno3，磁力搅拌。
16.配制含有0.09g edta-2na
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2h2o的100ml水溶液，取1ml edta溶液和 4ml无水乙醇加入硝酸银溶液中，溶液搅拌均匀，得到氧化溶液a。将0.3gl-aa溶解在3ml水中来制备还原溶液b。最后，在将所有l-aa溶液快速加入到agno3溶液中，磁力搅拌2min。将混合物在静态条件下保持反应 2-10min。在此过程中，混合溶液的由无色变为灰色。出现胶状沉淀产物。加入大量去离子水用玻璃棒搅拌，终止反应。胶状沉淀变为絮状沉淀。最后，收集产物并用水和无水乙醇洗涤数次，冷冻干燥48h。
17.其中静置反应时间为2min，4min，6min，8min，10min，通过不同反应时间来研究其对制备银纳米带的影响。
18.作为优选，步骤(2)选择的edta-2na的浓度为0.176mm。
19.一种根据上述的方法制备的银纳米带产品，合成简便，反应条件温和，所得产物缺陷较少，且形貌可控，尺寸适合，可适合批量生产。将所述的银纳米材料用在导电导热材料，催化材料等领域。
20.与现有技术相比，本发明具有如下优点：
21.本发明制备的银纳米结构为带状，宽度为150-350nm，厚度为10-20nm，平均长度超过10μm。制备方法能够控制形貌和尺寸，原料利用率高，产品生长速率较快，通过控制反应时间以及反应物浓度控制形貌。该方法优点具体体现在：
22.(1)反应条件温和，所得产物缺陷较少，且形貌可控，尺寸适合；
23.(2)具有效率高，绿色环保，制备原料来源广泛便捷，成本低廉的特点；
24.(3)制备工艺过程简单，对设备要求不高，易于实现工业化生产。附图说明：
25.图1为实施制备的化合物的xrd图谱。
26.图2为实施制备的化合物的sem图。
27.图3为实施制备的化合物的sem图。
28.静置反应时间设置为2min，4min，6min，8min，10min。合成的样品分别为a，b，c，d，e。
具体实施方式
29.下面通过具体实施例对本发明进行详细说明，但此实施方式并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定。
30.实施例
31.(1)将0.55g agno3和0.2ml hno3溶解到8.5ml水中，磁力搅拌。
32.(2)向上述溶液中加入含有4ml无水乙醇和0.0009g edta-2na
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2h2o的 1ml水溶液。将混合溶液搅拌5min。
33.(3)将0.3g l-aa溶解在3ml水中来制备还原溶液。
34.(4)最后将l-aa溶液快速加入到agno3溶液中，磁力搅拌(转速 600rpm)2min。混合物静置2-10min。到达反应时间之后，在产物中注入大量去离子水搅拌，反应终止。胶状沉淀变为絮状沉淀。收集产物用水和无水乙醇洗涤数次，冷冻干燥48h。
35.检测表明：制得的银纳米结构在静置反应8min时出现带状结构，时间过短生成银纳米颗粒，未生长为带状。时间过长，带状结构生长为板状结构，进而延伸为银纳米片结构。
技术特征：1.一种可调控尺寸的银纳米带，其特征在于，包括以下主要反应物：以硝酸银为前驱体，以乙二胺四乙酸钠为包覆剂，以硝酸为氧化剂，以抗坏血酸为还原剂。2.根据权利要求1所述的一种银纳米带，其特征在于，所述氧化剂hno3的质量分数为67-68％。3.根据权利要求1所述的一种银纳米带，其特征在于，所述还原剂抗坏血酸的摩尔浓度为0.102m。4.根据权利要求1所述的一种银纳米带，其特征在于，所述乙二胺四乙酸钠和硝酸银的的摩尔比为1∶1000-1∶1600。5.根据权利要求1所述的一种银纳米带，其特征在于，所述硝酸银的浓度为40.15g/l。6.一种如权利要求1-5任意一项所述的银纳米带的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)取一定量的agno3和hno3加入到去离子水中，磁力搅拌；(2)取一定质量的edta-2na
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2h2o加入到去离子水中，形成均匀溶液。分别取edta溶液和无水乙醇加入步骤(1)中的溶液，磁力搅拌得氧化溶液a；(3)取一定量的抗坏血酸加入到去离子水中，磁力搅拌得还原溶液b；(4)将还原溶液b倒入氧化溶液a中，磁力搅拌几分钟，然后静置几分钟，最后加溶剂稀释终止反应。7.根据权利要求6所述的一种银纳米带的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，edta
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2h2o及其盐类作为包覆剂或导向剂用于制备ag纳米结构。乙二胺四乙酸(edta)的浓度高有利于形成银纳米带，但是浓度过高会出现银纳米片，所述edta
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2h2o的浓度为0.15-0.2mm。8.根据权利要求6所述的一种银纳米带的制备方法，其特征在于：所述磁力搅拌时间为2min，静置时间为2-10min。转速为600rpm，终止反应所用溶剂为去离子水。
技术总结本发明公开了一种银纳米带及其制备方法。具体为：取一定量的AgNO3和HNO3加入到一定体积的去离子水中搅拌均匀；再取一定质量的EDTA-2Na 2H2O加入到去离子水中，形成均匀溶液。分别取EDTA溶液和无水乙醇加入硝酸银溶液中，磁力搅拌得氧化溶液A；然后取一定质量的抗坏血酸加入到一定体积的去离子水中，磁力搅拌得还原溶液B；将溶液B倒入溶液A中搅拌后静置反应8min，最后加溶剂稀释终止反应。得到宽度为150-350nm，厚度为10-20nm，平均长度超过10μm的银纳米带。本发明的制备方法操作简便，室温下条件温和且可控，适合大量生产；可调控尺寸。这种银纳米带在表面增强拉曼，导热导电材料以及电磁屏蔽等复合材料领域将有广泛应用。料以及电磁屏蔽等复合材料领域将有广泛应用。料以及电磁屏蔽等复合材料领域将有广泛应用。
技术研发人员：夏欣欣 李文江
受保护的技术使用者：天津理工大学
技术研发日：2022.10.12
技术公布日：2022/12/1
