纳米颗粒制备及其光谱特性测试

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1、纳米颗粒制备及其光谱吸收特性测试1实验目的(1) 了解液相激光烧蚀法制备纳米颗粒的过程及原理，掌握液相激光烧蚀法制备 纳米颗粒的一般步骤。(2) 了解分光光度计的工作原理，掌握测试材料光谱吸收特性的一般步骤。2. 实验内容(1) 使用高能激光脉冲聚焦溶液中的金属靶材上，制备纳米颗粒溶液。(2) 测试纳米颗粒溶液的光谱吸收特性。(3) 提取所制备溶液中的纳米颗粒。3. 实验设备与仪器Nd：YAG 高能脉冲激光器，激光能量计，反射镜，离心机，紫外-可见光分光光 度计4. 实验步骤(1) 按照下图所示安装实验仪器。(2) 启动激光器，设置激光器工作参数，调节激光器开始工作。启动磁力搅拌器搅拌坩埚中的

2、液体。(3) 激光轰击烧蚀 Sn 靶材 23 分钟后，坩埚中的液体变混浊，关闭激光器，关闭 磁力搅拌器。将制备的纳米 Sn 颗粒胶体放置在 1mm 厚的石英比色皿中，在紫外 -可见光分光光度计中测试胶体的紫外，可见光吸收谱。(4) 分析并记录得到纳米 Sn 颗粒胶体的紫外-可见光吸收谱。(5) 将剩余的液体放入离心机中，离心得到的沉淀，用乙醇等有机溶剂洗涤，干 燥得到分离的纳米 Sn 颗粒。5. 实验结果(1)制备的纳米 Sn 颗粒胶体如图 1 所示。图1(2)根据实验数据得到的纳米 Sn 颗粒胶体的紫外-可见光吸收光谱图如下图所示-2 E、aJuLmqJosq图2通过激光液相烧蚀制备的纳米S

3、n颗粒胶体在紫外波段有良好的吸收(约90%), 在可见光波段无明显吸收峰。6. 问题与思考(1) 液相激光烧蚀法制备纳米颗粒过程中,如何选取激光的能量参数？应根据不同种材料的性质如密度,还原性等,模糊确定激光的功率,频率参 数,保证靶材在激光轰击时,一方面无剧烈跳动,无过度烧蚀击穿靶材,另一方 面,保证激光烧蚀时靶材有明显的辉光,大量发热等现象,保证激光对靶材的烧 蚀效果。例如,烧蚀 Mg 靶时适当调低激光器的功率,防止击穿性质活泼的 Mg 靶,而烧蚀 Sn 靶材时则应适当调高功率因数,保证激光器对靶材造成明显烧蚀。(2) 给出液相激光烧蚀法制备纳米颗粒原理示意图并解释？图3如图3 中所示,高能激光轰击在靶材表面,表面金属由于激光产生的高热迅 速液化,气化甚至等离子化,散逸到外界的有机溶剂中,金属原子在有机溶剂中 团聚形成一定量的纳米颗粒聚集,经过离心机离心,沉淀烘干,即产生了纳米颗 粒。(3) 纳米颗粒溶液浓度对吸收光谱有何影响？ 纳米颗粒溶液的浓度影响峰值的明显程度,溶液浓度较高,峰值较为明显, 溶液浓度较低,峰值的大小与位置较为模糊。