Ag-Cu双金属纳米颗粒在硅酸盐玻璃中的形成过程

摘要

利用两步离子交换结合H_2气氛热处理的方法,制备出Ag-Cu双金属纳米颗粒/硅酸盐玻璃复合材料。结合吸收光谱和X射线光电子能谱研究了不同工艺条件下Ag、Cu在玻璃中的深度分布、价态变化及其玻璃网络结构的变化。结果表明:掺杂后的玻璃中银和铜的含量随深度不同有所不同。Ag^+-Na^+离子交换过程中,Ag^+与非桥氧结合形成Si—O—Ag键,样品中的银主要以离子状态存在。H_2气氛中热处理后,大部分与非桥氧相连的Ag^+被还原,H^+随即取代Ag^+位置,与非桥氧形成—OH结构,还原出来的Ag^0经成核和生长形成银纳米颗粒。第二次Cu^+-Na^+离子交换后,Cu^+被引入硅酸盐玻璃,并有二价铜离子存在,再经过H_2热处理后,铜离子被还原,在表层聚集生成铜纳米颗粒。