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目前纳米银的应用领域有多广?

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目前纳米银的应用领域有多广?

发布日期:2021-10-13 编辑:翊成网络z 点击:

纳米材料因具有很高的表面能和化学活性而显示出独特的热、电、光、声、磁、力学性能和催化性能,广泛应用于超导、化工、医学、光学、电子、电器等行业,具有广阔的应用前景。

1超导方面的应用

据报道,用70nm的银粉制成的轻烧结体做热交换材料,可使制冷机工作温度达到0.01~0.003K,效率较传统材料高30%。通过研究不同含量纳米银掺杂的(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Ox块材,发现纳米银掺杂使材料熔点降低,加速了高Tc(Tc指临界温度,即从正常状态到超导态的过程中,电阻消失的温度)相的形成;纳米银掺杂大大提高了磁通蠕动激活能,其中佳掺杂15%(质量)Ag时激活能提高5~6倍;纳米银掺杂样品的钉扎能U(H)随磁场降低比非掺杂样品要慢,改善了磁场下的传输性能;纳米银掺杂使晶间损耗峰向高温移动20K,改善了晶界弱连接,并大大增强了晶界的涡旋钉扎能力。将纳米银引入超导材料的合成中,大大推动了超导领域的发展。

2化学反应中的应用

纳米银可以用作多种反应的催化剂。Li及石川等人通过考察复合催化剂纳米级Ag/H-ZSM-S在CH4选择还原NO反应中的活性和选择性,发现用含纳米银高于7%的催化剂时,NO转化率显著提高,表明分子筛外表面纳米银的存在提高了银催化剂在CH4选择还原NO反应中的活性。再如,在聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的激光离解反应过程中,加入纳米银粒子,纳米银粒子导致聚合物炭化,在界面产生诱导石墨化作用;同时纳米银粒子与聚甲基丙烯酸甲酯的界面发生反应,改变了粒子对激光能量的转化方式,减弱其激光炭化作用。总之,纳米银粒子的加入改变了聚合物体系对激光能量的吸取和转换方式,导致其激光离解发生变化。

3生物材料方面的应用

用纳米银-金颗粒与聚乙烯醇缩丁醛作复合酶膜基质固定葡萄糖氧化酶(GOD),构建葡萄糖生物传感器。实验证明,纳米银颗粒的介入可以大幅度提高氧化酶的催化活性,显著提高GOD酶电极的响应灵敏度,使响应电流从相应浓度的几十nA增强到几万nA。这种借助纳米银颗粒固定酶的方法使得GOD用量减少、操作方便,且不需昂贵的实验设备,易于工业化,从而为纳米生物传感器的组装提供了可能性,为纳米颗粒在生物材料领域中的应用提供了实验和理论依据。

4光学领域的应用

纳米银可用作表面增强喇曼光谱(SERS)的基质,实验证明SERS谱的获得与吸附分子的电性及纳米银的表面电性有关。根据分子的电性,选取不同电性的纳米银,可以获得较强的SERS谱,进而扩大SERS的研究范围。同时,纳米银粒子由于其表面等离子振荡吸取峰附近具有超快的非线性光学响应,科学家发现把纳米银掺杂在半导体或绝缘体中,可获得较大的非线性极化率,利用这一特性可制作光电器件,如光开关、高级光学器件的颜色过滤器等。

5纺织领域的应用

目前,纺织业应用纳米银主要是为了获得抗菌、抗静电、抗电磁辐射等功能。随着人们对纺织产品的要求提高,纳米银越来越多地被应用于功能性面料,利用织物组织结构的变化,结合先进的后整理工艺,使面料具有吸湿、排汗、抗菌等多项功能,在纺织业中的应用前景将会愈来愈广阔。


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