倪卫海教授课题组在利用金银合金化技术增强银的稳定性取得成果

近日,倪卫海课题组在利用金银合金化技术增强银的稳定性取得了突破性成果。该成果以苏州大学物理学院江苏省薄膜重点实验室为第一单位,以“4.9% Au stabilizes Ag in atomically homogenous bimetallic alloy for anisotropic nanocrystals with enhanced stability under light irradiation” 为题发表在国际权威期刊《Nanoscale》上(影响因子IF = 6.895)

银纳米晶具有优异的等离激元特性,但其不稳定并具有生物毒性。此问题在很大程度上限制了银纳米晶在一般水氧环境中的应用。金银合金化技术可以大幅提升银的稳定性,但在合金中掺杂了过多的金后,会导致银丧失其优越的等离激元特性及共振品质因子的下降。本工作的研究发现,当金掺杂的原子分数低至4.9%时,金银匀质合金即具有与金相当的稳定性,同时银优越的等离激元特性仍得到保留。

本工作首先提出了一种金@金银核壳纳米晶的合成方法,其表面等离激元共振可通过改变金银比来调控;利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜对金银元素成像分析的表征,证实了金银合金壳的原子级匀质性;通过电感耦合等离子体发射光谱的测量和尺寸统计计算了合金壳中金和银的实际含量;对于稳定性的表征表明,当金的原子分数达到4.9%以上时,金银合金纳米晶在氧化环境和光照条件下都表现出良好的稳定性;利用X射线光电子能谱技术分析得到,银稳定性增强来自于金掺杂导致银3d轨道电子重新分布;利用Bruggeman理论可以很好地描述金银合金的光学介电常数,计算得到的纳米晶等离激元共振性质和实验结果相符。



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