用雙還原法制備三角形銀納米片及其光學(xué)性能

賴文忠 趙 威 楊 容 李星國,*

(1北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院,稀土材料化學(xué)及應(yīng)用國家重點實驗室,北京分子科學(xué)國家實驗室,北京 100871; 2三明學(xué)院化學(xué)與生物工程系,福建三明 365004)

用雙還原法制備三角形銀納米片及其光學(xué)性能

賴文忠1,2趙 威1楊 容1李星國1,*

(1北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院,稀土材料化學(xué)及應(yīng)用國家重點實驗室,北京分子科學(xué)國家實驗室,北京 100871;2三明學(xué)院化學(xué)與生物工程系,福建三明 365004)

在硼氫化鈉和檸檬酸三鈉共存的體系中還原硝酸銀,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為表面活性劑和保護劑,水浴加熱制備得到三角形銀納米片,用X射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、紫外-可見(UV-Vis)吸收光譜、表面增強拉曼散射(SERS)光譜對其進行了表征.結(jié)果表明:三角形銀納米片產(chǎn)物為立方相金屬銀,邊長為(100± 40)nm,厚度為(10±5)nm;產(chǎn)物表現(xiàn)出與球形銀納米粒子完全不同的吸收光譜;檸檬酸根在銀晶核不同晶面的選擇吸附、PVP的包覆作用及Ag(111)晶面的層錯對產(chǎn)物的形成起決定作用;與球形納米顆粒相比,三角形銀納米片膜對吡啶(Py)分子有顯著的SERS活性.

雙還原法;三角形銀納米片;生長機理;表面等離子共振;表面增強拉曼散射光譜

納米金屬材料由于具有一些相對塊體材料而言更加獨特的電學(xué)、光學(xué)、化學(xué)性質(zhì),在微電子、光電子、催化、信息存儲、醫(yī)藥、能源、磁性器件、表面增強效應(yīng)等方面具有重要用途,近十幾年來已成為人們關(guān)注的熱點[1-4].其中貴金屬由于具有優(yōu)良的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性,以及在不同環(huán)境下的高穩(wěn)定性而成為研究的重點.如Ag納米材料被用作納米電子器件中的導(dǎo)線和開關(guān),開發(fā)新型的納米導(dǎo)電膠用作微納電子器件封裝材料,或生物醫(yī)藥用復(fù)合材料,或開發(fā)高能催化劑等[5].研究表明,金屬納米材料的性能很大程度上取決于粒子的外形、尺寸、組成、結(jié)晶度和結(jié)構(gòu),理論上人們可以通過控制以上參數(shù)來精細(xì)調(diào)控納米粒子的性質(zhì)[6-8].

納米時代的研究熱點已逐漸從納米材料制備轉(zhuǎn)向納米功能器件的開發(fā),而納米器件日趨微型化和復(fù)雜化必須對納米材料的形貌的多元化提出更高的要求,形貌控制是納米材料制備研究的重點.因此,制備形貌可控、研發(fā)新形貌的金屬納米粒子仍然是現(xiàn)今科學(xué)工作者關(guān)注的研究熱點.按納米粒子的維度,可將納米銀分為一維、二維和三維納米粒子,例如納米片及納米盤等就屬于二維金屬納米銀,由于其特殊的表面等離子共振性能,使它們表現(xiàn)出與球形粒子及體相材料截然不同的光學(xué)性質(zhì),在催化、表面增強拉曼光譜、金屬增強熒光光譜、紅外熱療、生物標(biāo)記、納米導(dǎo)電膠電子封裝材料等領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用價值[9].目前,制備納米銀的主要方法有液相法、氣相法和固相法[10-16].而對二維納米銀片的制備方法主要有光誘導(dǎo)法、熱轉(zhuǎn)化法、模板法和溶液法等[17-23],其中光誘導(dǎo)法、熱轉(zhuǎn)化法和模板法操作比較復(fù)雜,產(chǎn)率較低,而溶液法產(chǎn)量高、成本低,操作較簡便,是目前低成本制備納米片狀銀的常用方法.用雙還原溶液法合成的三角形銀納米片膜的SERS效應(yīng)研究目前報導(dǎo)很少.本研究采用雙還原溶液法,在硼氫化鈉和檸檬酸三鈉的雙還原劑體系中,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為表面活性劑和保護劑,水浴加熱制備得到三角形銀納米片,研究了反應(yīng)進程產(chǎn)物的紫外-可見吸收光譜,探討了三角形銀納米片形成過程和可能的生長機理,以吡啶(Py)為探針分子,測試了三角形銀納米片膜的表面增強拉曼(SERS)光譜效應(yīng),為制備新型的具有SERS效應(yīng)的基底提供了一種有效方法.

1 實驗部分

1.1 試劑和儀器

硝酸銀、檸檬酸三鈉和無水乙醇(北京化工廠)均為分析純;硼氫化鈉(天津市軒昂科工貿(mào)有限公司),分析純;聚乙烯吡咯烷酮(PVP)K30(國藥集團化學(xué)試劑有限公司,進口分裝),化學(xué)純;實驗用水均為去離子水.

透射電子顯微鏡(JEOL 200CX TEM,日本電子),冷場發(fā)射掃描電鏡(S-4800,日立公司),轉(zhuǎn)靶全自動X射線粉末衍射儀(DMAX-2400,日本理學(xué)),激光拉曼光譜儀(LabRAM HR,法國),紫外-可見分光光度計(UV-2401PC,日本島津),超聲波清洗器(KQ-100B,昆山市超聲儀器有限公司),離心機(TDL-6A,上海菲恰爾分析儀器公司).

1.2 三角形銀納米片的制備

將2 mmol·L-1AgNO3溶液12.5 mL和4 mmol· L-1Na3C6H5O7溶液12.5 mL混合液置100 mL小燒杯中,快速磁力攪拌5 min,加入一定濃度的PVP水溶液25.0 mL,強烈攪拌10 min,用1.5 mL注射器緩慢注放一定體積的0.01 mol·L-1NaBH4溶液,攪拌5 min,控溫水浴加熱至溶液變?yōu)樯钏{(lán)色且不再變色,取出溶液,冷卻,離心分離(5500 r·min-1),沉淀用去離子水和無水乙醇各超聲分散洗滌3次,沉淀物再用少量無水乙醇超聲分散后置干凈表面皿中自然揮發(fā)干燥,得灰黑色產(chǎn)物.

1.3 結(jié)構(gòu)及光學(xué)性能表征

取少量固體樣品用去離子水超聲分散后,滴在有碳膜覆蓋的銅網(wǎng)及硅片上,干燥后用透射電鏡(加速電壓160 kV)和掃描電鏡(工作電壓10 kV)觀察銀納米顆粒的形貌和粒徑;取少量固體樣品,用X射線衍射儀測量產(chǎn)物的晶體結(jié)構(gòu),Cu靶,Kα射線(λ=0.154178 nm),管電壓40 kV,管電流100 mA;取少量固體樣品加去離子水稀釋超聲分散后用紫外-可見分光光度計檢測其吸收光譜;在有三角形銀納米片膜的硅片上滴上2-3滴稀吡啶溶液,用激光拉曼光譜儀檢測其對吡啶分子的表面增強拉曼效應(yīng)(激發(fā)波長為632.8 nm).

2 結(jié)果與討論

2.1 透射電鏡分析

圖1(a-p)為不同反應(yīng)條件下所制備樣品的透射電鏡(TEM)照片.圖1(a-d)是相同溫度及相同NaBH4用量時,不同PVP用量產(chǎn)物的TEM照片,當(dāng)PVP濃度為0.002 g·mL-1(即0.2 g/100 mL H2O)時,由于PVP對銀核的包覆有限,得到的是顆粒狀納米銀,部分為棒狀,極少片狀.當(dāng)PVP濃度達(dá)到0.02 g· mL-1時,產(chǎn)物全部為三角形銀納米片(圖1c),其邊長為(100±40)nm,厚度為(10±5)nm,當(dāng)加入大量的PVP (0.04 g·mL-1)時,片狀納米銀的形狀變得不規(guī)則(圖1d),其原因可能是PVP的包覆程度增大,Ag原子側(cè)向生長的沉積速率不同所致,其影響機制還待深入研究.可見三角形銀納米片只有在一定濃度的PVP調(diào)控下才能形成,且其尺寸會隨PVP濃度的增加而減小.圖1(e-h)是相同的溫度及PVP用量時,不同NaBH4用量產(chǎn)物的TEM圖.當(dāng)用少量(0.2 mL)的NaBH4時,即可得到片狀鈉米銀,但因起始生成的銀核有限,最終產(chǎn)物是片狀和顆粒狀共存.當(dāng)NaBH4用量為0.4-0.8 mL時,可得形貌規(guī)則的三角形銀納米片,隨NaBH4用量的增加,可使更多的Ag+離子快速還原為銀晶核,使最終產(chǎn)物的三角形銀納米片數(shù)量增加,而尺寸相應(yīng)有所減小(圖1(f,g)).當(dāng)繼續(xù)增加NaBH4用量時,產(chǎn)物中又出現(xiàn)顆粒狀納米銀及片狀銀共存現(xiàn)象(圖1h).若NaBH4大大過量時,則Ag+離子一開始就被迅速還原成球形晶核,不能得到片狀納米銀,本實驗合適的NaBH4用量為0.4-0.8 mL.圖1(i-l)是相同的NaBH4及PVP用量,反應(yīng)溫度為60℃時,不同檸檬酸鈉用量時反應(yīng)產(chǎn)物的TEM圖.可見,當(dāng)檸檬酸鈉的用量為1 mL,主要得到球形銀納米顆粒(圖1i),當(dāng)其用量為12.5 mL時,得到結(jié)晶性良好的三角形納米銀片(圖1k).主要是因檸檬酸根在反應(yīng)體系中既對銀晶核的某些晶面擇優(yōu)吸附[23-24],又是一弱的還原劑,用量較少不能對銀晶核某些晶面有效擇優(yōu)吸附,難于沿銀(111)晶面?zhèn)认蛏汕倚纬善瑺?得到的是球形Ag納米顆粒.研究表明,稍過量的檸檬酸鈉有利于片狀納米銀的生成.可見,在表面活性劑PVP分子的作用下,通過適當(dāng)比例的強弱兩種還原劑共同還原硝酸銀可以制備出規(guī)則的三角形銀納米片.

圖1 不同反應(yīng)條件制備樣品的TEM照片F(xiàn)ig.1 TEM images of the prepared samples under different reactive conditions(a-d):T=60℃,V(NaBH4)=0.4 mL,c(PVP)=0.002,0.01,0.02,0.04 g·mL-1;(e-h):T=60℃,c(PVP)=0.02 g·mL-1, V(NaBH4)=0.2,0.4,0.8,1.2 mL;(i-l):T=60℃,V(NaBH4)=0.4 mL,c(PVP)=0.02 g·mL-1,V(Na3C6H5O7)=1.0,6.0,12.5,20.0 mL; (m-p):V(NaBH4)=0.4 mL,c(PVP)=0.02 g·mL-1,T=40,60,80,100℃

圖2 制備樣品的XRD圖譜(a)和電子衍射圖(b)Fig.2 XRD(a)and electron diffraction(b)patterns of the prepared samples T=60℃,V(NaBH4)=0.4 mL,c(PVP)=0.02 g·mL-1

圖1(m-p)是相同的NaBH4及PVP用量時,不同反應(yīng)溫度時產(chǎn)物的TEM圖.低溫(40℃)時得到產(chǎn)物大部分為顆粒狀,少量為三角形銀納米片(圖1m).反應(yīng)溫度為60℃時,可得形貌規(guī)則的三角形銀納米片,其邊長和厚度同圖1c.隨反應(yīng)溫度的升高,反應(yīng)速率加大,片狀三角形納米銀表面出現(xiàn)許多顆粒狀納米銀的沉積,主要是因為銀(111)晶面的層錯結(jié)構(gòu)是熱力學(xué)亞穩(wěn)定結(jié)構(gòu),當(dāng)反應(yīng)溫度升高時,還原的銀原子具有較好的動能,很容易跨越動力學(xué)位壘而達(dá)到熱力學(xué)最穩(wěn)定態(tài).因此,隨溫度的升高,銀的產(chǎn)物顆粒中層錯將大大減少,顆粒的形貌將不再維持片狀[25].但隨反應(yīng)溫度的升高,三角形銀納米片的邊長有所減小.

2.2 X射線衍射分析

圖2是所得樣品的X射線衍射(XRD)圖和選區(qū)電子衍射圖.由圖2a可以看出,在2θ=30°-80°范圍內(nèi)有4個衍射峰,分別位于38.16°、44.31°、64.44°和77.42°,經(jīng)過與JCPDS(04-0783)標(biāo)準(zhǔn)卡對照,分別對應(yīng)立方相金屬銀(111)、(200)、(220)和(311)晶面的衍射,圖中無Ag2O的衍射峰,說明制備過程中銀納米粒子沒有被氧化,得到的是純相的納米銀.從圖中還可以看出,四個衍射峰有寬化現(xiàn)象,由于X射線衍射峰寬化是納米微粒的特性之一,表明制備的樣品粒徑較小.圖中各衍射峰非常尖銳,說明產(chǎn)物的結(jié)晶性能良好.圖2b為圖1c中三角形銀納米片的選區(qū)電子衍射圖,表明該三角形銀納米片為一單晶結(jié)構(gòu).其電子衍射斑點可以指標(biāo)為銀[111]晶帶軸的衍射,納米銀片的裸露表面為(111)晶面,晶體沿(111)面?zhèn)认蛏L成片狀結(jié)構(gòu)[23-25].

2.3 三角形銀納米片的生長機理

根據(jù)實驗及結(jié)合文獻(xiàn)[23-26]報導(dǎo),對本實驗提出如下可能的生成機理:首先用強還原劑NaBH4將一部分Ag+離子快速還原為球形粒子作為晶核[23],溶液中的檸檬酸根立即吸附到晶核上,它對某些晶面具有擇優(yōu)吸附性.PVP上的羰基氧也能與銀核吸附,其高分子長鏈向外盤曲伸展,緊密地纏在晶核外部構(gòu)成包覆層,阻止銀粒子的進一步團聚.溶液中過剩的檸檬酸根及剩余的Ag+離子在加熱條件下,通過擴散作用穿越PVP包覆層抵達(dá)銀晶核.檸檬酸根具有弱的還原性,銀核作為金屬島具有催化效果[21],可以促使電子由檸檬酸根向Ag+離子轉(zhuǎn)移,使Ag+離子還原沉積到銀晶核的表面,各晶面被過量檸檬酸根吸附及PVP包覆的程度不同和Ag(111)晶面層錯的存在導(dǎo)致Ag原子在各晶面上沉積生長速率不同[23,25],其沿(111)晶面?zhèn)认蛏L,最終形成三角形銀納米片.圖3(a)為三角形銀納米片的形成機理圖[24],圖3(b)為球形銀納米粒子轉(zhuǎn)變?yōu)槿切毋y納米片的過程.不同反應(yīng)時間(反應(yīng)進程)產(chǎn)物的TEM圖見圖4.由圖4可以看出,反應(yīng)初始產(chǎn)物主要為球形或近球形銀顆粒,粒徑在20 nm左右;當(dāng)反應(yīng)達(dá)4 h時,產(chǎn)物中有少量三角片產(chǎn)物存在;當(dāng)反應(yīng)達(dá)8 h時,產(chǎn)物主要為三角形銀納米片,仍有少量球形顆粒存在;反應(yīng)達(dá)12 h時,產(chǎn)物主要為三角形銀納米片.不同反應(yīng)時間產(chǎn)物的TEM圖可以初步說明三角形銀納米片可能的生長機理.

若加入的NaBH4強還原劑越多,導(dǎo)致初始銀核的數(shù)目越多,溶液中剩余的Ag+離子濃度越低,會使離子擴散和反應(yīng)的速率降低,穿越PVP包層需要更長的時間,使反應(yīng)出現(xiàn)深藍(lán)色現(xiàn)象的時間變長.

2.4 產(chǎn)物的光學(xué)性能表征

2.4.1 三角形銀納米片粒子形成過程的紫外-可見吸收光譜

圖4 不同反應(yīng)時間(t)制備樣品的TEM圖Fig.4 TEM images of the samples prepared at different reaction time(t)T=60℃,V(NaBH4)=0.4 mL,c(PVP)=0.02 g·mL-1;t:(a)5 min,(b)4 h,(c)8 h,(d)12 h

圖5為反應(yīng)溫度為60℃,PVP(0.02 g·mL-1)為25 mL,0.01 mol·L-1NaBH4溶液為0.4 mL時,反應(yīng)不同進程銀納米粒子轉(zhuǎn)化的紫外-可見吸收光譜圖.金屬納米粒子的等離子共振吸收峰的位置和形狀與粒子的大小、電介質(zhì)和表面吸附情況有很大關(guān)系,銀納米粒子的紫外-可見光譜吸收峰的位置與粒子的大小和形貌有關(guān),在410 nm左右出現(xiàn)的吸收峰為球形或近球形銀納米粒子的表面等離子體共振吸收.因此,在納米銀粒子的制備過程中,反應(yīng)的進程不但可以從反應(yīng)液顏色的變化得到判斷,而且還可以由紫外-可見光譜圖得到證明,UV-Vis吸收光譜是有效表征納米銀晶體成核與晶體生長的良好方法.當(dāng)把NaBH4溶液滴加到AgNO3和檸檬酸鈉的混合溶液時,體系由無色馬上變?yōu)闇\黃色、黃色、棕黃色,取樣測溶膠的吸收光譜曲線見圖5a(1),只有400 nm一個吸收峰,該吸收峰為球形納米銀顆粒的表面等離子共振吸收的特征峰[27],說明反應(yīng)初始的AgNO3被NaBH4還原為球形銀納米顆粒,該峰寬比較窄,說明球形粒子的粒徑分布較窄,同時,該吸收峰值發(fā)生了藍(lán)移,說明反應(yīng)初始生成的銀納米粒子粒徑很小.實驗發(fā)現(xiàn),隨反應(yīng)的進行,溶液顏色逐漸加深,8 h時變?yōu)辄S綠色,12 h時變?yōu)樯钏{(lán)色.從圖5(a)可以看出,隨反應(yīng)的進行,400 nm吸收峰逐漸減弱,而在320 nm左右出現(xiàn)一個弱的肩峰,是三角形銀納米框架的一個特征吸收峰;320、510和800 nm左右的吸收為三角形納米顆粒的特征吸收峰,為面外四極、面內(nèi)四極和面內(nèi)雙極共振吸收峰[28].圖6為加入不同量的NaBH4反應(yīng)產(chǎn)物溶膠的紫外-可見吸收光譜圖,當(dāng)NaBH4的用量在0.4-0.8 mL時,產(chǎn)物的三角形銀納米片的表面等離子共振吸收明顯,800 nm左右的三角形面內(nèi)雙極共振吸收峰因不同NaBH4的用量對產(chǎn)物粒徑的影響而發(fā)生紅移,這可從圖1(e-g)的TEM照片中看出.但溶膠中400 nm球形銀納米顆粒的表面等離子共振吸收仍較強,實驗可通過控制離心分離速度的方法分離銀納米片和球形銀顆粒,圖5(b)為NaBH4為0.4 mL時產(chǎn)物經(jīng)離心分離洗滌后再用水超聲分散后測的紫外-可見吸收光譜圖,可見三角形片狀納米銀的表面等離子體共振特征吸收非常明顯,而球形銀納米顆粒的表面等離子共振吸收非常弱.不同反應(yīng)時間產(chǎn)物的UV-Vis圖可以進一步驗證本研究提出的三角形銀納米片的生長機理.

圖5 制備樣品的紫外-可見吸收光譜圖Fig.5 UV-Vis absorption spectra of the prepared samples (a)t:(1)5 min,(2)2 h,(3)4 h,(4)8 h,(5)12 h;(b)triangular silver nanoplates

2.4.2 三角形銀納米片的表面增強拉曼散射效應(yīng)(SERS)活性

圖6 加入不同量的NaBH4后產(chǎn)物銀溶膠的紫外-可見吸收光譜圖Fig.6 UV-Vis absorption spectra of Ag colloid prepared with varying amount of NaBH4V(NaBH4)/mL:(a)0.2,(b)0.4,(c)0.8,(d)1.2

圖7 三角形銀納米片的表面增強拉曼光譜圖Fig.7 SERS spectra of the triangular silver nanoplates(a)pure Py;cPy/(mol·L-1):(b)6,(c)0.1,(d)1×10-4; (e)Ag+1×10-7mol·L-1Py

納米銀是一種可以產(chǎn)生表面等離子體共振的典型金屬,能對多種物質(zhì)的拉曼散射效應(yīng)起到不同程度的增強作用[29-30].以Py為探針分子[31-32],初步研究三角形銀納米片膜的SERS效應(yīng)(見圖7).純液態(tài)吡啶的拉曼光譜中有兩個譜峰是最強的,一個位于991 cm-1的環(huán)呼吸振動模ν1,另一個位于1029 cm-1的面內(nèi)環(huán)三角變形振動ν12,其它的拉曼譜峰相對較弱,以至于在常規(guī)拉曼譜中難以觀察到,環(huán)呼吸振動模ν1常被認(rèn)為能夠反映吡啶與周圍環(huán)境的相互作用[32].圖7曲線a-d是在相同掃描積分時間下,不同濃度的Py溶液,在無銀膜基體時得到的拉曼光譜圖,從圖中可以看出,純Py和6 mol·L-1Py溶液(圖7(a,b))的拉曼特征譜峰很強(“環(huán)呼吸”991 cm-1及“面內(nèi)三角環(huán)呼吸”1029 cm-1),當(dāng)Py濃度為0.1 mol·L-1時,這些峰非常弱(圖7c),當(dāng)Py濃度為1.0× 10-4mol·L-1時(圖7d),幾乎為一直線,無法檢測到其拉曼振動峰,說明Py分子的拉曼振動峰強度與其濃度成正比.圖7曲線e是1.0×10-7mol·L-1Py溶液在三角形銀納米片顆粒形成的銀膜基底上的拉曼光譜圖,可見,Py分子2個主譜峰(991及1029 cm-1)得到明顯增強,1215 cm-1及1580 cm-1的譜峰也得到增強,初步研究表明該三角形銀納米片膜對吡啶分子有顯著的SERS活性.其原因主要來源于片狀銀納米粒子的表面等離子共振的物理增強效應(yīng),其增強因子的大小及增強機理還有待進一步深入研究.

3 結(jié) 論

采用雙還原溶液法,在硼氫化鈉和檸檬酸三鈉的雙還原劑體系中,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為表面活性劑和保護劑,60-80℃水浴加熱條件下,制備得到三角形銀納米片.XRD表明產(chǎn)物的晶型結(jié)構(gòu)為立方相金屬銀,TEM、SEM表征得到的三角形銀納米片邊長為(100±40)nm,厚度為(10±5)nm.通過控制反應(yīng)溫度、強還原劑NaBH4的用量及表面活性劑PVP的用量,可調(diào)控產(chǎn)物的形貌和粒徑大小,檸檬酸根在銀晶核不同晶面的擇優(yōu)吸附和PVP的包覆作用及Ag(111)晶面層錯的存在對三角形銀納米片的形成起決定作用.根據(jù)TEM圖及產(chǎn)物形成過程的紫外-可見吸收光譜,探討了三角形銀納米片的形成過程和可能的生長機理.初步研究表明三角形銀納米片膜對吡啶(Py)分子有顯著的SERS活性,為制備新型的具有SERS效應(yīng)的基底提供了一種有效的方法.

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August 30,2009;Revised:December 7,2009;Published on Web:March 10,2010.

Preparation and Optical Properties of Triangular Silver Nanoplates by a Dual-Reduction Method

LAI Wen-Zhong1,2ZHAO Wei1YANG Rong1LI Xing-Guo1,*
(1Beijing National Laboratory for Molecular Sciences,State Key Laboratory of Rare Earth Materials Chemistry and Applications, College of Chemistry and Molecular Engineering,Peking University,Beijing 100871,P.R.China;2Department of Chemistry and Biology Engineering,Sanming University,Sanming 365004,Fujian Province,P.R.China)

Triangular silver nanoplates were successfully prepared by a water-bath heating method.NaBH4and sodium citrate were both used as reducing agents while polyvinylpyrrolidone(PVP)was used as a surfactant and protective agent.The product was characterized by X-ray diffraction(XRD),transmission electron microscopy(TEM), UV-Vis absorption spectroscopy,and surface-enhanced Raman scattering(SERS)spectrum.The product has a cubic face-centered Ag structure.The triangular silver nanoplates have a border size of(100±40)nm and a thickness of(10± 5)nm.A growth mechanism is proposed to account for the formation of triangular nanoplates.The preferential absorption of citrate on different crystal planes of silver nuclei,the encapsulation function of PVP and the existence of lattice defects in silver crystals plays a significant role in the formation of products.Compared with spherical nanoparticles,the triangular silver nanoplates exhibit a different absorption spectrum and strong SERS activity for pyridine(Py)molecules.

Dual-reduction method;Triangular silver nanoplates;Growth mechanism;Surface plasmon resonance; Surface-enhanced Raman scattering spectrum

O647;TG146.32

*Corresponding author.Email:xgli@pku.edu.cn;Tel:+86-10-62765930.

The project was supported by the National Natural Science Foundation of China(20671004,20821091,20971009)and National High-Tech Research and Development Program of China(863)(2007AA05Z118,2007AA030114).

國家自然科學(xué)基金(20671004,20821091,20971009)和國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863)項目(2007AA05Z118,2007AA030114)資助