近期，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所納米材料與器件技術研究部的科研人員在探究液相激光熔蝕（LAL）制備的Ag膠體納米顆粒穩(wěn)定性演變研究中取得新進展。該研究采用LAL技術，制備出粒徑超小的表面未包覆和包覆Ag膠體納米顆粒；通過紫外可見光吸收、電勢等，分別對該Ag膠體納米顆粒的分散穩(wěn)定性、結構穩(wěn)定性及化學穩(wěn)定性的演變進行探究，發(fā)現(xiàn)表面包覆可增加Ag膠體納米顆粒的穩(wěn)定性，表面未包覆Ag膠體納米顆粒的穩(wěn)定性易受外部環(huán)境影響。

由于小尺寸效應和表面效應，納米顆粒在膠體溶液中表現(xiàn)出一種熱力學亞穩(wěn)特性。了解納米粒子在膠體溶液中的穩(wěn)定性演變，對納米粒子的可控制備、貯存和應用具有重要意義。

研究人員利用LAL技術，制備出粒徑分布超細的未包覆Ag膠體納米顆粒；通過振蕩處理，探究該活性Ag膠體納米顆粒的結構穩(wěn)定性。結果表明，振蕩破壞Ag膠體納米顆粒間排斥力和引力的平衡，增加粒子間的碰撞概率，膠體中的超細納米顆粒遵循奧斯特瓦爾德熟化和聚結機制，從而形成較大尺寸的Ag納米鏈。通過加入銅線誘導Ag離子釋放，探究Ag膠體納米顆粒的化學穩(wěn)定性，研究人員發(fā)現(xiàn)，單質Cu的加入加速Ag膠體納米顆粒的穩(wěn)定性演變，這證明LAL法誘導合成的未包覆Ag膠體納米顆粒具有較高活性和反應性，其可作為制備具有理想組分和結構的納米材料的“種子”或前驅體。

此外，考慮到納米顆粒表面功能化在生活中具有更廣泛應用，研究人員同時制備出兩種表面活性劑分子CTAC和SDBS包覆的Ag膠體納米顆粒，并進一步研究其穩(wěn)定性演化。研究表明，兩種分子均增強Ag膠體納米顆粒的穩(wěn)定性，這是因為長鏈分子在Ag膠體納米顆粒表面形成更加緊密的雙電層結構。由于形成緊密雙電層結構的不同，與SDBS分子相比，CTAC分子表現(xiàn)出更強的穩(wěn)定作用。該結果為銀膠體的實際應用提供科研依據(jù)。

相關研究成果以Stability evolution of ultrafine Ag nanoparticles prepared by laser ablation in liquids為題，發(fā)表在Journal of Colloid and Interface Science上。研究工作得到國家自然科學基金的支持。

論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021979720313485?via%3Dihub#!

震蕩處理下未包覆Ag膠體納米顆粒的變化：（A）實物照片；（B）紫外可見光吸收；（C）SPR特征峰峰位隨時間的變化；（D）SPR特征峰峰強和ζ電勢隨時間的變化