本發(fā)明涉及單分散高性能溶液態(tài)銀納米顆粒的合成和應(yīng)用，屬于納米材料的制備技術(shù)領(lǐng)域中的貴金屬納米體系制備領(lǐng)域；特別是涉及一種單分散高催化性能溶液態(tài)銀納米顆粒的合成方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

銀納米顆粒由于其獨(dú)特的物理化學(xué)特性，已被廣泛研究并應(yīng)用于催化、生物探針、比色檢測(cè)和分子識(shí)別等領(lǐng)域。例如，銀納米顆?？梢宰鳛榇呋瘎┐呋瘜?duì)硝基苯酚的還原反應(yīng)。硝基復(fù)合物是常見(jiàn)的農(nóng)藥和染料合成過(guò)程中的副產(chǎn)物，可導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。然而，將其還原生成的氨基復(fù)合物是非常重要的化工醫(yī)藥中間體。因此，銀納米顆粒可以將有毒物質(zhì)對(duì)硝基苯酚催化還原為重要的化工醫(yī)藥中間體對(duì)氨基苯酚。其催化性能和其納米尺寸直接相關(guān)。然而，納米尺寸也導(dǎo)致銀納米顆粒的高表面能和聚集，從而限制其應(yīng)用。因此，現(xiàn)有銀納米顆粒的合成方法，比如紫外輻射、微波輻射、化學(xué)還原、光化學(xué)、氣溶膠合成、濕化學(xué)技術(shù)和噴濺涂覆法等，通常需要各種支持物和保護(hù)劑。研究開(kāi)發(fā)無(wú)需保護(hù)劑和支持物的銀納米顆粒制備方法具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種單分散高催化性能溶液態(tài)銀納米顆粒的合成方法和應(yīng)用。通過(guò)atrp方法合成二氧化硅-【2-(2-溴異丁氧基)甲基丙烯酸乙酯】-聚丙烯酰胺(以下簡(jiǎn)稱為sio2-biem-pam)納米顆粒。利用硝酸銀作為銀離子供體，硼氫化鈉作為還原劑，在sio2-biem-pam納米顆粒水溶液中合成銀納米顆粒，通過(guò)離心分離獲得溶液態(tài)銀納米顆粒。將所得銀納顆粒應(yīng)用于催化對(duì)硝基苯酚的還原反應(yīng)。透射電鏡、能譜圖、紫外分光光度計(jì)測(cè)定、動(dòng)態(tài)光散射實(shí)驗(yàn)和催化實(shí)驗(yàn)證實(shí)所得溶液態(tài)銀納米顆粒具有單分散性、高催化性能和很好的穩(wěn)定性。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種單分散高催化性能溶液態(tài)銀納米顆粒的制備方法，其步驟如下：

(1)溴化二氧化硅納米顆粒合成；

(2)sio2-biem-pam納米顆粒合成；

(3)以硝酸銀作為銀離子供體，硼氫化鈉作為還原劑在sio2-biem-pam納米顆粒的水溶液中合成銀納米顆粒；

(4)通過(guò)離心去除混合溶液中的sio2-biem-pam納米顆粒，得到溶液態(tài)銀納米顆粒。

所述步驟(1)的方法如下：依次加入氨化二氧化硅、三乙胺和四氫呋喃攪拌；冰浴下攪拌15～30min，然后利用恒壓滴定漏斗加入2-溴異丁酰溴和四氫呋喃的混合溶液，調(diào)節(jié)恒壓漏斗活塞使漏斗內(nèi)的溶液在30～50min內(nèi)滴完，密封；混合液于冰浴中攪拌2～3h，隨后將體系置于30℃水浴中反應(yīng)；將反應(yīng)物取出離心洗滌獲得溴化二氧化硅納米顆粒。

優(yōu)選氨化二氧化硅、三乙胺和四氫呋喃質(zhì)量比為0.08～0.2:0.02～0.4:1；2-溴異丁酰溴和四氫呋喃的質(zhì)量比為0.6～1:1。

所述步驟(2)的方法如下：依次加入溴化二氧化硅納米顆粒、甲醇和水，隨后向溶液中加入2-(2-溴異丁氧基)甲基丙烯酸乙酯攪拌、超聲2～3min；然后依次向溶液中加入丙烯酰胺、溴化銅和n,n,n',n,'n”-五甲基二亞乙基三胺攪拌、超聲5～10min；通氮?dú)?0～50min，加入溴化亞銅，繼續(xù)通氮?dú)?0～50min；密封置于30℃的水浴中反應(yīng)；產(chǎn)品離心分離，獲得sio2-biem-pam納米顆粒。

優(yōu)選溴化二氧化硅和水的質(zhì)量比為0.02～0.15:1，甲醇和水的質(zhì)量比為2.1～4.0:1；2-(2-溴異丁氧基)甲基丙烯酸乙酯與溴化二氧化硅的質(zhì)量比為0.1～1:1；丙烯酰胺與n,n,n',n,'n”-五甲基二亞乙基三胺的質(zhì)量比為2～5:1，溴化銅和溴化亞銅的質(zhì)量比為0.1～1:1。

所述步驟(3)的方法如下：取制備好的sio2-biem-pam納米顆粒分散于過(guò)膜水中，控制sio2-biem-pam納米顆粒和過(guò)膜水的質(zhì)量比例為0.1～1.5:1；然后向體系中加入硝酸銀水溶液，并使sio2-biem-pam納米顆粒和硝酸銀的質(zhì)量比為110～300:1，在室溫下攪拌3～5h；然后在攪拌的條件下加入硼氫化鈉水溶液，并使所加入的硼氫化鈉與硝酸銀的質(zhì)量比為1～120:1，持續(xù)攪拌3～5h。

優(yōu)選硝酸銀水溶液濃度為0.1～10mm；硼氫化鈉水溶液濃度為0.01～1m。

所述步驟(4)的方法如下：取步驟(3)所得混合物通過(guò)離心去除沉淀物，獲得溶液態(tài)銀納米顆粒。

本發(fā)明制備的單分散高催化性能溶液態(tài)銀納米顆粒，納米顆粒為單分散的球形結(jié)構(gòu)，顆粒尺寸為1.0～10.0nm；應(yīng)用于催化對(duì)硝基苯酚還原為對(duì)氨基苯酚的反應(yīng)中，所得歸一化反應(yīng)速率高于0.8l.mg^-1.s^-1，證實(shí)其高催化性能；在4℃的條件下保存2個(gè)月后，利用馬爾文粒度分析儀測(cè)得其pdi為0.8，其催化性能保持高于85％。

本發(fā)明的銀納米顆粒適用于催化對(duì)硝基苯酚還原為對(duì)氨基苯酚的應(yīng)用。

本發(fā)明的銀納米顆粒作為催化劑和環(huán)境修復(fù)劑方面的應(yīng)用。

本發(fā)明的銀納米顆粒適用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。

本發(fā)明的銀納米顆粒合成方法適用于通過(guò)納米顆粒輔助獲得穩(wěn)定金屬納米顆粒以及探究超微金屬納米顆粒合成的應(yīng)用。

本發(fā)明的有益效果：通過(guò)輔助物sio2-biem-pam納米顆粒合成獲得單分散的溶液態(tài)銀納米顆粒，顆粒尺寸為1.0～10.0nm，無(wú)需支持物和保護(hù)劑。所合成溶液態(tài)銀納米顆粒應(yīng)用于催化對(duì)硝基苯酚還原為對(duì)氨基苯酚的反應(yīng)中，表現(xiàn)出高催化性能，所得歸一化反應(yīng)速率高于0.8l.mg^-1.s^-1，優(yōu)于文獻(xiàn)報(bào)道數(shù)據(jù)。且在4℃的條件保存2個(gè)月后其催化性能保持高于85％，利用馬爾文粒度分析儀測(cè)得其pdi為0.8。因此，本發(fā)明已合成單分散溶液態(tài)銀納米顆粒并證實(shí)其具有高催化性能和很好的穩(wěn)定性。將所得銀納米顆粒應(yīng)用于催化對(duì)硝基苯酚還原為對(duì)氨基苯酚，可以將有毒污染物變成重要的化工醫(yī)藥中間體。

附圖說(shuō)明

圖1：本發(fā)明合成的sio2-biem-pam納米顆粒的合成機(jī)理圖。其中圓球指二氧化硅納米顆粒。

圖2：本發(fā)明合成的銀納米顆粒的電鏡圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述，該實(shí)施例是用于解釋、而不以任何方式限制本發(fā)明。

本發(fā)明所述單分散高催化性能溶液態(tài)銀納米顆粒的合成方法和應(yīng)用的技術(shù)方案概述如下：

本發(fā)明的溶液態(tài)銀納米顆粒的制備合成概述如下：

(1)溴化二氧化硅納米顆粒合成；

(2)sio2-biem-pam納米顆粒合成；

(3)以硝酸銀作為銀離子供體，硼氫化鈉作為還原劑在sio2-biem-pam納米顆粒的水溶液中合成銀納米顆粒；

(4)通過(guò)離心去除混合溶液中的sio2-biem-pam納米顆粒，得到溶液態(tài)銀納米顆粒。

具體優(yōu)選各步驟如下，但不局限于此，凡是達(dá)到本發(fā)明目的的方法，都使用本發(fā)明。

所述步驟(1)的方法如下：

取氨化二氧化硅納米顆粒并用四氫呋喃洗滌3～5次；依次加入氨化二氧化硅、三乙胺和四氫呋喃，且氨化的二氧化硅和四氫呋喃的質(zhì)量比控制在0.08～0.2:1，三乙胺和四氫呋喃的質(zhì)量比控制在0.02～0.4:1，攪拌30～50min；冰浴下攪拌15～30min，然后利用恒壓滴定漏斗加入2-溴異丁酰溴和四氫呋喃的混合溶液，其中2-溴異丁酰溴和四氫呋喃的質(zhì)量比控制在0.6～1:1，調(diào)節(jié)恒壓漏斗活塞使漏斗內(nèi)的溶液在30～50min內(nèi)滴完，燒瓶密封；混合液于冰浴中攪拌2～3h，隨后將體系置于30℃水浴中反應(yīng)20～30h；結(jié)束后，將反應(yīng)物取出離心洗滌，依次用四氫呋喃洗3～5次、乙醇洗3～5次、水洗3～5次及甲醇洗3～5次，獲得溴化二氧化硅納米顆粒。

所述步驟(2)的方法如下：

取一錐形瓶，依次加入溴化二氧化硅納米顆粒、甲醇和水，并使溴化二氧化硅和水的質(zhì)量比控制在0.02～0.15:1，甲醇和水的質(zhì)量比控制在2.1～4.0:1。隨后向溶液中加入2-(2-溴異丁氧基)甲基丙烯酸乙酯，2-(2-溴異丁氧基)甲基丙烯酸乙酯與溴化二氧化硅的質(zhì)量控制在0.1～1:1，攪拌5～10min，超聲2～3min；然后依次向溶液中加入丙烯酰胺、溴化銅和n,n,n',n,'n”-五甲基二亞乙基三胺；攪拌5～10min，超聲5～10min；通氮?dú)?0～50min，加入溴化亞銅，繼續(xù)通氮?dú)?0～50min；然后用橡膠塞密封瓶口，置于30℃的水浴中反應(yīng)5～10h；產(chǎn)品離心分離，依次用0.01～1.0m的乙二胺四乙酸二鈉水溶液洗滌至無(wú)色，無(wú)水乙醇洗3～5次，過(guò)膜水洗3～5次，獲得sio2-biem-pam納米顆粒。上述丙烯酰胺與n,n,n',n,'n”-五甲基二亞乙基三胺的質(zhì)量比控制在2～5:1，溴化銅和溴化亞銅的質(zhì)量比控制在0.1～1:1。

所述步驟(3)的方法如下：

取制備好的sio2-biem-pam納米顆粒分散于過(guò)膜水中，超聲1-5min，并控制sio2-biem-pam納米顆粒和過(guò)膜水的質(zhì)量比例控制在0.1～1.5:1。然后向體系中加入0.1～10mm的硝酸銀水溶液，并使sio2-biem-pam納米顆粒和硝酸銀的質(zhì)量比控制在110～300:1，在室溫下攪拌3～5h；然后在攪拌的條件下加入濃度為0.01～1m的硼氫化鈉水溶液，并使所加入的硼氫化鈉與硝酸銀的質(zhì)量比控制在1～120:1，持續(xù)攪拌3～5h。

所述步驟(4)的方法如下：

取步驟(3)所得混合物通過(guò)離心去除沉淀物，獲得溶液態(tài)銀納米顆粒。通過(guò)透射電子顯微鏡以及催化對(duì)硝基苯酚還原反應(yīng)對(duì)銀納米顆粒進(jìn)行表征和測(cè)試。

本發(fā)明制備的單分散高催化性能溶液態(tài)銀納米顆粒，納米顆粒為單分散的球形結(jié)構(gòu)，顆粒尺寸為1.0～10.0nm；應(yīng)用于催化對(duì)硝基苯酚還原為對(duì)氨基苯酚的反應(yīng)中，所得歸一化反應(yīng)速率高于0.8l.mg^-1.s^-1，證實(shí)其高催化性能；在4℃的條件下保存2個(gè)月后，利用馬爾文粒度分析儀測(cè)得其pdi為0.8，其催化性能保持高于85％。

具體說(shuō)明和驗(yàn)證如下：

實(shí)施例1：sio2-biem-pam納米顆粒的制備。

取氨化二氧化硅納米顆粒并用四氫呋喃洗滌3次；依次加入氨化二氧化硅、三乙胺和四氫呋喃，且二氧化硅和四氫呋喃的質(zhì)量比為0.08997:1，三乙胺和四氫呋喃的質(zhì)量比為0.02737:1，攪拌30min；冰浴下攪拌15min，然后利用恒壓滴定漏斗加入2-溴異丁酰溴和四氫呋喃的混合溶液，其中2-溴異丁酰溴和四氫呋喃的質(zhì)量比控制為0.6972:1，調(diào)節(jié)恒壓漏斗活塞使漏斗內(nèi)的溶液在30min內(nèi)滴完，燒瓶密封；混合液于冰浴中攪拌2h，隨后將體系置于30℃水浴中反應(yīng)20h；結(jié)束后，將反應(yīng)物取出離心洗滌，依次用四氫呋喃洗3次、乙醇洗3次、水洗3次及甲醇洗3次，獲得溴化二氧化硅納米顆粒。

取一錐形瓶，依次加入溴化二氧化硅納米顆粒、甲醇和水，并使溴化二氧化硅和水的質(zhì)量比控制為0.125:1，甲醇和水的質(zhì)量比控制為2.3754:1。隨后向溶液中加入2-(2-溴異丁氧基)甲基丙烯酸乙酯，2-(2-溴異丁氧基)甲基丙烯酸乙酯與溴化二氧化硅的質(zhì)量控制在0.1564:1，攪拌5min，超聲2min；然后依次向溶液中加入丙烯酰胺、溴化銅和n,n,n',n,'n”-五甲基二亞乙基三胺；攪拌5min，超聲5min；通氮?dú)?0min，加入溴化亞銅，繼續(xù)通氮?dú)?0min；然后用橡膠塞密封瓶口，置于30℃的水浴中反應(yīng)8h；產(chǎn)品離心分離，依次用0.1m的乙二胺四乙酸二鈉水溶液洗滌至無(wú)色，無(wú)水乙醇洗3次，過(guò)膜水洗3次，獲得sio2-biem-pam納米顆粒。上述丙烯酰胺與n,n,n',n,'n”-五甲基二亞乙基三胺的質(zhì)量比控制在2.7:1，溴化銅和溴化亞銅的質(zhì)量比控制在0.1545:1。制備流程如圖1所示。

取制備好的sio2-biem-pam納米顆粒分散于過(guò)膜水中，超聲2min，并控制sio2-biem-pam納米顆粒和過(guò)膜水的質(zhì)量比例控制在0.5833:1。然后向體系中加入0.7mm的硝酸銀水溶液，并使sio2-biem-pam納米顆粒和硝酸銀的質(zhì)量比控制在117.65:1，在室溫下攪拌4h；然后在攪拌的條件下加入濃度為0.1m的硼氫化鈉水溶液，并使所加入的硼氫化鈉與硝酸銀的質(zhì)量比控制在95.4:1，持續(xù)攪拌3h。所得混合物進(jìn)行離心(9000rpm，20min)，取上清并去除沉淀物，獲得穩(wěn)定的溶液態(tài)銀納米顆粒。

實(shí)施例2：sio2-biem-pam納米顆粒的制備。

取氨化二氧化硅納米顆粒并用四氫呋喃洗滌4次；依次加入氨化二氧化硅、三乙胺和四氫呋喃，且氨化的二氧化硅和四氫呋喃的質(zhì)量比控制在0.08:1，三乙胺和四氫呋喃的質(zhì)量比控制在0.02:1，攪拌40min；冰浴下攪拌20min，然后利用恒壓滴定漏斗加入2-溴異丁酰溴和四氫呋喃的混合溶液，其中2-溴異丁酰溴和四氫呋喃的質(zhì)量比控制在0.6:1，調(diào)節(jié)恒壓漏斗活塞使漏斗內(nèi)的溶液在40min內(nèi)滴完，燒瓶密封；混合液于冰浴中攪拌2.5h，隨后將體系置于30℃水浴中反應(yīng)25h；結(jié)束后，將反應(yīng)物取出離心洗滌，依次用四氫呋喃洗4次、乙醇洗4次、水洗4次及甲醇洗4次，獲得溴化二氧化硅納米顆粒。

取一錐形瓶，依次加入溴化二氧化硅納米顆粒、甲醇和水，并使溴化二氧化硅和水的質(zhì)量比控制在0.02:1，甲醇和水的質(zhì)量比控制在2.1:1。隨后向溶液中加入2-(2-溴異丁氧基)甲基丙烯酸乙酯，2-(2-溴異丁氧基)甲基丙烯酸乙酯與溴化二氧化硅的質(zhì)量控制在0.1:1，攪拌8min，超聲2.5min；然后依次向溶液中加入丙烯酰胺、溴化銅和n,n,n',n,'n”-五甲基二亞乙基三胺；攪拌8min，超聲8min；通氮?dú)?0min，加入溴化亞銅，繼續(xù)通氮?dú)?0min；然后用橡膠塞密封瓶口，置于30℃的水浴中反應(yīng)5h；產(chǎn)品離心分離，依次用0.01m的乙二胺四乙酸二鈉水溶液洗滌至無(wú)色，無(wú)水乙醇洗4次，過(guò)膜水洗4次，獲得sio2-biem-pam納米顆粒。上述丙烯酰胺與n,n,n',n,'n”-五甲基二亞乙基三胺的質(zhì)量比控制在2:1，溴化銅和溴化亞銅的質(zhì)量比控制在0.1:1。

取制備好的sio2-biem-pam納米顆粒分散于過(guò)膜水中，超聲1min，并控制sio2-biem-pam納米顆粒和過(guò)膜水的質(zhì)量比例控制在0.1:1。然后向體系中加入0.1mm的硝酸銀水溶液，并使sio2-biem-pam納米顆粒和硝酸銀的質(zhì)量比控制在110:1，在室溫下攪拌3h；然后在攪拌的條件下加入濃度為0.01m的硼氫化鈉水溶液，并使所加入的硼氫化鈉與硝酸銀的質(zhì)量比控制在1:1，持續(xù)攪拌3h。所得混合物進(jìn)行離心(9000rpm，20min)，取上清并去除沉淀物，獲得穩(wěn)定的溶液態(tài)銀納米顆粒。

實(shí)施例3：sio2-biem-pam納米顆粒的制備。

取氨化二氧化硅納米顆粒并用四氫呋喃洗滌5次；依次加入氨化二氧化硅、三乙胺和四氫呋喃，且氨化的二氧化硅和四氫呋喃的質(zhì)量比控制在0.2:1，三乙胺和四氫呋喃的質(zhì)量比控制在0.4:1，攪拌50min；冰浴下攪拌30min，然后利用恒壓滴定漏斗加入2-溴異丁酰溴和四氫呋喃的混合溶液，其中2-溴異丁酰溴和四氫呋喃的質(zhì)量比控制在1:1，調(diào)節(jié)恒壓漏斗活塞使漏斗內(nèi)的溶液在50min內(nèi)滴完，燒瓶密封；混合液于冰浴中攪拌3h，隨后將體系置于30℃水浴中反應(yīng)30h；結(jié)束后，將反應(yīng)物取出離心洗滌，依次用四氫呋喃洗5次、乙醇洗5次、水洗5次及甲醇洗5次，獲得溴化二氧化硅納米顆粒。

取一錐形瓶，依次加入溴化二氧化硅納米顆粒、甲醇和水，并使溴化二氧化硅和水的質(zhì)量比控制在0.15:1，甲醇和水的質(zhì)量比控制在4.0:1。隨后向溶液中加入2-(2-溴異丁氧基)甲基丙烯酸乙酯，2-(2-溴異丁氧基)甲基丙烯酸乙酯與溴化二氧化硅的質(zhì)量控制在1:1，攪拌10min，超聲3min；然后依次向溶液中加入丙烯酰胺、溴化銅和n,n,n',n,'n”-五甲基二亞乙基三胺；攪拌10min，超聲10min；通氮?dú)?0min，加入溴化亞銅，繼續(xù)通氮?dú)?0min；然后用橡膠塞密封瓶口，置于30℃的水浴中反應(yīng)10h；產(chǎn)品離心分離，依次用1.0m的乙二胺四乙酸二鈉水溶液洗滌至無(wú)色，無(wú)水乙醇洗5次，過(guò)膜水洗5次，獲得sio2-biem-pam納米顆粒。上述丙烯酰胺與n,n,n',n,'n”-五甲基二亞乙基三胺的質(zhì)量比控制在5:1，溴化銅和溴化亞銅的質(zhì)量比控制在1:1。

取制備好的sio2-biem-pam納米顆粒分散于過(guò)膜水中，超聲5min，并控制sio2-biem-pam納米顆粒和過(guò)膜水的質(zhì)量比例控制在1.5:1。然后向體系中加入10mm的硝酸銀水溶液，并使sio2-biem-pam納米顆粒和硝酸銀的質(zhì)量比控制在300:1，在室溫下攪拌5h；然后在攪拌的條件下加入濃度為1m的硼氫化鈉水溶液，并使所加入的硼氫化鈉與硝酸銀的質(zhì)量比控制在120:1，持續(xù)攪拌5h。所得混合物進(jìn)行離心(9000rpm，20min)，取上清并去除沉淀物，獲得穩(wěn)定的溶液態(tài)銀納米顆粒。

實(shí)施例4：銀納米顆粒的表征。

將一滴溶液態(tài)樣品滴于銅片，室溫下自然干燥，獲得電鏡樣品，通過(guò)jem-2100f電鏡在200kv下進(jìn)行檢測(cè)，如圖2所示。可見(jiàn)銀納米顆粒為均勻分布的小黑點(diǎn)，如圖2所示。利用粒徑分析軟件nanomeasurer1.2可確定銀納米顆粒的粒徑為1.8±0.25nm。該溶液照片顯示于圖2插圖，因?yàn)槿芤褐泻衧io2-biem-pam納米顆粒，該溶液呈乳白色。

實(shí)施例5：催化性能檢測(cè)。

反應(yīng)體系為45ml。首先向150ml錐形瓶中加入39.7ml過(guò)膜水，3ml1mm的對(duì)硝基苯酚溶液，此時(shí)溶液呈淡黃色；再加入2ml4.5m硼氫化鈉溶液，溶液瞬時(shí)由淡黃色變?yōu)榱咙S色。加入銀納米顆粒溶液0.3ml，室溫(25℃)條件下磁力攪拌。溶液的亮黃色隨著反應(yīng)的進(jìn)行逐漸變淺至無(wú)色。反應(yīng)過(guò)程定時(shí)取樣，用uv-vis光譜檢測(cè)對(duì)硝基苯酚在400nm波長(zhǎng)的吸收值以監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)程。

該催化還原反應(yīng)中，因?yàn)榕饸浠c的濃度遠(yuǎn)大于對(duì)硝基苯酚的濃度，故認(rèn)為硼氫化鈉的濃度在反應(yīng)中保持恒定，反應(yīng)速率為與硼氫化鈉濃度無(wú)關(guān)。因而可用一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)描述該催化反應(yīng)，其速率常數(shù)通過(guò)ln(at/a0)＝-kappt計(jì)算，其中t是反應(yīng)時(shí)間，a0是反應(yīng)物最初的吸光度值，at是反應(yīng)物在時(shí)間t時(shí)的吸光度值，kapp是表觀速率常數(shù)。因?yàn)閗app值與反應(yīng)中所使用的銀納米顆粒的量有關(guān)，為了便于比較，kapp通過(guò)銀納米顆粒的量進(jìn)行歸一化處理，獲得歸一化速率常數(shù)k以評(píng)估其催化性能。

ln(at/a0)對(duì)時(shí)間t作圖并線性擬合，所得相關(guān)系數(shù)大于0.995，表明兩者符合線性關(guān)系，證明該催化還原過(guò)程符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。通過(guò)直線擬合所得斜率值計(jì)算該反應(yīng)的表觀速率常數(shù)kapp為17.6x10^-3s^-1，歸一化速率常數(shù)k為0.892l.mg^-1.s^-1。該速率常數(shù)高于文獻(xiàn)報(bào)道數(shù)據(jù)。

此外，所合成的溶液態(tài)銀納米顆粒在4℃的條件下保存2月后，利用馬爾文粒度分析儀測(cè)得其pdi為0.8，表明所得溶液態(tài)銀納米顆粒仍能保持良好的單分散性，且其催化性能保留最初催化活性的88.3％，證明其具有很好的穩(wěn)定性。

綜上，實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明通過(guò)sio2-biem-pam納米顆粒輔助已成功合成是單分散、高催化性能、穩(wěn)定性良好的溶液態(tài)球形銀納米顆粒。該銀納米顆粒的粒徑為1.8±0.25nm，在催化對(duì)硝基苯酚的還原反應(yīng)中表現(xiàn)極高的催化性能，優(yōu)于文獻(xiàn)報(bào)道數(shù)據(jù)。

本發(fā)明提出一種單分散高催化性能溶液態(tài)銀納米顆粒的合成方法和應(yīng)用，并通過(guò)透射電鏡、能譜圖、紫外分光光度計(jì)測(cè)定、動(dòng)態(tài)光散射實(shí)驗(yàn)和催化實(shí)驗(yàn)考察其結(jié)構(gòu)形態(tài)和催化性能，已通過(guò)實(shí)施例進(jìn)行描述。相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對(duì)本文所述的方法進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng)變更與組合，來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)。特別需要指出的是，所有相類(lèi)似的替代和改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，他們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容內(nèi)。