银纳米粒子的制备方法介绍

一、 化学法

1. 液相还原法这是常用的化学制备方法，反应在液相体系中进行，可通过调节反应条件精准控制粒子粒径。

• 柠檬酸钠还原法（Turkevich 法）

  原理：以硝酸银为银源，柠檬酸钠作为还原剂和稳定剂，在沸水浴中发生还原反应。柠檬酸钠的羧基可吸附在银纳米粒子表面，阻止粒子团聚。该方法可制备出粒径 10~100 nm 的球形银纳米粒子，操作简单、成本低，是实验室基础制备方案。

• NaBH4还原法

  原理：以NaBH4为强还原剂，在低温下快速还原银离子。NaBH4的还原能力远强于柠檬酸钠，制备的银纳米粒子粒径更小（1~10 nm）、分散性更好，但反应速率快，需严格控制反应温度和试剂滴加速率。

• 多元醇还原法

  原理：以乙二醇、丙二醇等多元醇为还原剂和溶剂，高温下还原银盐。该方法可制备出不同形貌（如棒状、线状、立方体）的银纳米粒子，形貌调控性强，适合制备特殊功能的银纳米材料。

2. 模板法利用高分子、多孔材料、表面活性剂胶束等作为 “模板"，限制银纳米粒子的生长空间，从而制备特定形貌和尺寸的粒子。

• 例如：以阳离子表面活性剂形成的胶束为模板，银离子在胶束内部被还原，可制备出尺寸均一的纳米颗粒；以阳极氧化铝（AAO）为模板，可制备银纳米线或纳米管。

• 特点：形貌可控性强，但模板的制备和去除步骤较为繁琐。

3. 电化学法原理：以银片为阳极，在电解质溶液中通过电解作用，使阳极银溶解为银离子，再在阴极表面还原沉积形成银纳米粒子。通过调节电流密度、电解时间、电解液浓度等参数，可控制粒子的粒径和形貌。

• 特点：纯度高、无化学还原剂残留，适合制备高纯银纳米粒子，但设备成本较高。

二、 物理法

1. 溅射法原理：在真空环境中，利用高能粒子（如氩离子）轰击银靶材，使银原子从靶材表面溅射出来，然后在基底或溶液中沉积形成银纳米粒子。

• 特点：粒子纯度高、粒径分布窄，可制备薄膜状或粉体状银纳米材料，但需要真空溅射设备，成本较高。

2. 激光烧蚀法原理：用高能量激光束照射液相或气相中的银靶材，靶材表面的银吸收激光能量后迅速汽化、电离，形成等离子体，随后冷却凝聚成银纳米粒子。

• 特点：无需化学试剂，产物无杂质，粒径可控，可制备出特殊形貌的纳米粒子，但激光设备昂贵，产量较低。

3. 机械球磨法原理：在球磨机中，利用磨球的高速撞击和研磨作用，将块状银粉破碎为纳米级银粒子。

• 特点：操作简单、可大规模生产，但粒子形貌不规则、易产生晶格缺陷，且可能引入磨球的杂质。

三、 生物法（绿色合成法）

1. 植物提取物还原法原理：以芦荟、银杏叶、茶多酚、果皮提取物等为还原剂和稳定剂，在常温常压下还原银离子。植物提取物中的多酚类物质可将(Ag+)还原为(Ag0)，同时吸附在粒子表面防止团聚。

• 特点：无毒、环保、操作简便，制备的银纳米粒子生物相容性好，但产物粒径分布较宽，产量较低。

2. 微生物还原法原理：利用细菌（如大肠杆菌、枯草芽孢杆菌）、真菌（如酵母菌、青霉菌）的代谢产物还原银离子。微生物分泌的酶和还原性小分子可驱动还原反应，同时微生物细胞壁可作为模板调控粒子形貌。

• 特点：绿色无污染，可实现生物矿化合成，但培养微生物的周期较长，反应条件需严格控制。