一種飛秒激光制備金屬納米材料的方法

　　隨著近幾十年的發展，納米科學已經成爲當今熱門的科研領域之一。而金屬納米粒子由于其特有的外表效應、小尺寸效應、宏觀量子隧道效應等性質，成爲納米科學研究的重點。相應的金屬納米材料已經被應用于生物傳感、催化、電子工業、光學等諸多領域。當前已有多種制備金屬納米材料的方法，如氣相法、化學沈澱法、溶膠-凝膠法、化學還原法、熱降解法、光還原法等。其中光還原法的原理是部分金屬具有外表等離子體共振的性質，能在可見光區域下吸收光的能量。當有某一特定的光源對含有金屬離子的溶液進行照射時，可以將金屬離子還原。如果控制適當的反應條件，就能夠获得不同形貌和尺寸的金屬納米材料。與其他方法相比，光還原法具有操作簡單，反應溫和等優點，因此也成爲制備金屬納米材料的一種常見的方法。目前已報道的用光還原法制備金屬納米材料主假如用紫外光照射含有金屬離子的水溶液，获得金屬納米材料。也有報道用可調節光波長的二極管燈照射含有還原劑的硝酸銀溶液，获得不同形貌的銀納米材料。但是這些光源由于光強較低，往往需要很長的照射時間才能反應完全。如果使用能量密度高、定向性好的激光器照射的話，則可以在較短時間內就能使金屬離子還原，制備出金屬納米材料。

本文目的:针对现有技术中存在的不足，是提供一種飛秒激光制備金屬納米材料的方法，使其具有具有操作简单，耗时较短，环境友好，形貌及尺寸可控等特点。所制备的金属纳米材料可用于催化、電化學、外表拉曼增强或生物医学等土地。的确技术方案如下：

—種飛秒激光制備金屬納米材料的方法:直接用激光對准金屬鹽溶液進行照射，获得不同形貌的金屬納米材料；其中，激光照射的時間爲l~3600s，入射激光的均匀功率爲5~400mff,金屬鹽溶液的濃度爲lmmol/L~lmol/L。金屬鹽溶液的濃度，優選爲10~100mmol/L。激光照射的時間，優選爲600~1200s。入射激光的均匀功率，優選爲20~50mW。激光照射樣品，有光線通過透鏡聚焦後照射和直接照射兩種方法。所用的光源爲飛秒激光器，其産生的激光具有脈沖持續時間短、峰值功率極高的特點。在總輸出功率較小的情況下，飛秒激光器也能爲一些需要很高能量才能發生的化學反應提供足夠的能量。而飛秒激光總輸出功率並不大，因此不會導致材料被燒毀。

与现有的技术相比，此方案的优点包括:本发明采用上述工艺方法，简丹便宜、无需添加任何还原剂或外表活性剂，且反应条件简单易控、环境友好。所制备的金属纳米材料形貌及尺寸可控，可应用于催化、電化學、外表拉曼增强或生物医学等土地。