纳米Ag/SiO2复合材料的制备及表面拉曼增强性能开题报告

1. 研究目的与意义

纳米材料在光学、电学、磁学、力学和化学等方面可表现出异于常规块体材料的特殊性质。由于结构和尺寸是影响纳米材料性能的关键因素，因而对纳米材料形貌和尺寸的可控合成是其应用的前提和基础。

与其他制备纳米材料的方法相比，模板法在控制纳米材料形貌和尺寸方面具有显著的优势，近年来成为了纳米材料合成领域的研究热点。选用恰当的模板可实现对不同形貌和尺度纳米材料的可控合成；同时，在制备具有有序排列和复杂结构的纳米材料时，模板法比其他合成方法更具优势。模板法使用的模板来源广泛，可分为硬模板和软模板两大类。常用的硬模板主要是金属、金属氧化物和碳材料，软模板主要是表面活性剂和有机合成高分子。

在自然界中，许多天然生物质都含有结构复杂的无机纳米材料或有机纳米材料，这些生物纳米材料的几何尺寸高度均一，且具有结构多样性的特点。某些生物大分子还可通过自组装形成超分子结构，这极大地拓展了天然生物质作为模板的多样性。此外，天然生物质含有多种活性官能团，具有较高的化学反应活性，能与多种金属离子发生配位反应，这奠定了天然生物质作为模板合成纳米材料的化学基础。因此，天然生物质是制备结构复杂且粒径呈单分散分布的纳米材料的理想模板。生物模板法制备纳米材料时，生物材料主要有2种用途：一是作为模板诱导前驱体复制模板的微观结构，在去除模板后使最终产物保留模板的微观纳米结构；二是作为基质材料对金属或氧化物纳米粒子进行稳定和分散，制备纳米复合材料。目前，作为模板合成纳米材料的天然生物质主要是纤维素、壳聚糖、蛋白质和微生物等。

2. 研究内容和预期目标

本课题主要研究内容：

通过植物模板法在包菜中掺杂ag离子，并对其组成结构进行研究，测试其物理及化学性质。

具体内容如下：

3. 研究的方法与步骤

本实验使用的方法和步骤如下：

（1）购买包菜，将包菜叶撕成小块状，去除较粗的叶脉，用去离子水清洗2~3次；

（2）将去离子水和乙醇以1:1的比例调配好，将清洗好的包菜叶置于装有配液的盆中，并加入浓硝酸调节ph为2，用保鲜膜密封保存浸泡两周；

4. 参考文献

[1]liang h w, liu s, yu s h. controlled synthesis of one-dimensional inorganic nanostructures using pre-existing one-dimensional nanostructures as templates[j]. advanced materials, 2010, 22(35): 3925-3937.

[2]lee w, park s j. porous anodic aluminum oxide: anodization and templated synthesis of functional nanostructures[j]. chemical reviews, 2014, 114(15): 7487-7556.

[3]ma n, sargent e h, kelley s o. biotemplated nanostructures: directed assembly of electronic and optical materials using nanoscale complementarity[j]. journal of materials chemistry, 2008, 18(9): 954-964.

5. 计划与进度安排

（1）2022-2022第一学期第17周~第20周至2022-2022第二学期第3周~第4周（2022-12-25~2022-3-23），查阅文献，制定实验方案与计划，准备开题报告，外文文献翻译。

（2）第5周~第8周（2022-3-26~4-20），对材料合成方法进行设计，完成纳米ag粒子负载的sio2材料的制备，并对材料进行tg、xrd、sem等表征。（3）第9周~第13周（2022-4-23~5-25），整理数据，绘制表征图表，设计并完成样品的表面拉曼增强实验，以此评价材料性能；

（4）第14周~第16周（2022-5-28~6-15），对数据进行整理总结，并绘制图表，进行分析，撰写论文。