研究目的
研究银纳米颗粒形成的动力学过程，利用Finke-Watzky机制推导计算纳米颗粒浓度和平均尺寸的方程，并估算催化有效晶核中的原子数量。
研究成果
该研究成功推导出将芬克-瓦茨基速率常数与纳米粒子浓度及尺寸相关联的方程式，估算出银纳米粒子的催化有效晶核约为13个原子。这为分析成核动力学提供了一种方法，但需进一步研究以验证假设并探索其他体系。
研究不足
该方法假设成核与生长在时间上完全分离，但这一前提可能并不适用于所有情况。其仅适用于单分子转化过程，且未考虑高浓度条件下的聚集效应。使用乙二醇作为弱稳定剂可能无法防止聚集，从而导致多分散性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用Finke-Watzky两步机理进行动力学分析，通过逐步机理假设和准稳态近似进行理论推导。
2：样品选择与数据来源：
在25°C下，通过用肼还原乙二醇中的AgNO3的Ag+离子合成银纳米颗粒。初始浓度为[AgNO3]0=0.1-0.3 mmol/L和[N2H4]0=0.3 mmol/L。动力学数据通过吸光度测量获得。
3：1-3 mmol/L和[N2H4]0=3 mmol/L。动力学数据通过吸光度测量获得。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括光电比色计"KF-77型"（波兰Zalimp）及模数转换器（乌克兰MTech ADC-24-3），以及FEI Tecnai F30透射电子显微镜（TEM）。材料包括AgNO3（99%；ALSI，Sigma-Aldrich分销商）、肼（N2H4×H2O，98%；Systema Optimum）和乙二醇（98%；Systema Optimum）。
4：实验步骤与操作流程：
通过随时间测量400 nm处的吸光度监测反应。使用Finke-Watzky方程的线性形式拟合动力学曲线以获得速率常数。TEM用于确定纳米颗粒尺寸。
5：数据分析方法：
从吸光度数据计算速率常数k1,obs和kg。应用准稳态近似推导纳米颗粒浓度和尺寸的方程。统计分析包括重复实验的平均值和不确定性。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
transmission electron microscope
Tecnai F30
FEI
Used to estimate the size and analyze the structure of silver nanoparticles.
-
photoelectric colorimeter
KF-77
Zalimp
Used to monitor the kinetics of silver nanoparticle synthesis by measuring absorbance at 400 nm.
-
analog-to-digital converter
ADC-24-3
MTech
Converts analog signals from the colorimeter to digital data for recording.
-
silver nitrate
ALSI (distributor of Sigma-Aldrich)
Precursor for silver nanoparticle synthesis.
-
hydrazine
N2H4 × H2O
Systema Optimum
Reductant for reducing Ag+ ions to form silver nanoparticles.
-
ethylene glycol
Systema Optimum
Solvent used in the reaction, acting as a weak stabilizer for nanoparticles.
-
登录查看剩余4件设备及参数对照表
查看全部
