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多孔材料是一类包含大量孔隙具有高比表面积的材料。由于材料的多孔性给原来的材料赋予了崭新的优异性能,这些性能的延伸使多孔材料具有致密材料难以胜任的用途,大大拓宽了它们的应用范围。多孔金属材料(多孔金、多孔镍、多孔铜、多孔铂等)由于具有良好的导电性和较好的生物兼容性,在催化剂、化学探测器、选择性过滤及电化学等方面具有广泛的应用。
对于多孔金属材料来说,其中最具代表性最典型的制备方法就是模板法以及脱合金法。其方法各有优劣,各有所长,像模板法是通过复制氧化铝、液晶相或者纳米颗粒的模板结构以获得最终的纳米多孔结构。其优点在于多孔材料的孔径尺寸大小以及空间排布方式都是由模板控制和调节的,因而是事先就可以确定的。同时这也限制了模板法的进一步发展。
而脱合金法制备多孔金属材料是通过适当腐蚀金属二元固溶体,将其中较活泼的组分溶解,则剩余的较惰性组分的金属原子经过团聚生长并最终形成双连续的多孔金属结构。与模板法制备的多孔金属材料不同,脱合金法可以通过对腐蚀过程以及后续的热处理过程实现对孔洞尺寸大小和空间排布的动态调整。因而,在多孔金属材料的制备中,脱合金法往往具有更大的优势和更广泛的应用与发展。
本次实验目的在于利用一种与常规方式完全不同的反向脱合金法制备多孔金属材料。实验在特定的碱性硫脲溶液中进行,同时施加一定的电势,对金银合金进行电化学去合金。与通常实验结果相反的是,金银合金中的较惰性组分金发生反应,在溶液中形成一种稳定的金属配合物,溶解到溶液中,而较活泼组分银却保留下来并形成一种网格状多孔结构。从而使得我们能够利用这种不同寻常的反向脱合金法制备多孔金属材料,并把其中的惰性金属组分除去,得到一个稳定的多孔网格结构的多孔银材料。
实验最后经过系列处理得到了多孔银,并进行了系列检测。而且为了进一步研究其化学性质,对多孔银的SERS效应进行了研究。