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在过去的几十年里,金属纳米材料无论在理论还是应用方面都取得了许多令人瞩目的成就。与此同时,铜纳米粒子因其独特的光学、催化、电学及抗菌等性能获得了越来越多的关注,此外,低廉的价格使其成为众多贵金属最具潜力的替代者。 制备铜纳米粒子的方法很多,但从工业化角度而言,液相化学还原法因具有简单、易控制、大规模等特点,成为最具前景的纳米铜制备方法。但有两个关键问题亟待解决:(1)纳米铜微粒因其具有很大的比表面积,在液相中极易发生团聚,因而很难得到粒径均一的小粒径纳米粒子;(2)纳米级的铜粒子相较块状铜具有更强的还原性,极易发生氧化,因而在制备过程中会伴随氧化亚铜或氧化铜的产生。为了解决这些问题,科学家提出了很多方法,其中最常用最有效的方法是在铜纳米粒子表面包覆有机保护层,近年来多种有机化合物被用来作为纳米铜的保护剂,例如CTAB,PVP,油酸等。 本论文尝试使用聚丙烯酸钠作为纳米铜的保护剂,同时使用水合肼作为还原剂,在水相中、常温下快速制备稳定的,小粒径的铜纳米粒子。并通过改变反应条件调控纳米粒子的粒径分布(20~100 nm),探讨不同反应条件对纳米粒子形成过程结果的影响。本文还使用XRD等表征手段比较不同链长聚丙烯酸钠的铜纳米粒子的抗氧性能,发现短链的聚丙烯酸钠具有最好的保护性。最后,通过对吸附在铜纳米粒子表面聚丙烯酸钠进行红外表征研究其包覆机理,推断聚丙烯酸钠是以一种二齿桥接的形态吸附在纳米粒子表面,并且对铜纳米粒子的(100)晶面有特定吸附作用。