二氧化硅包覆銀納米顆粒（Silica-Coated Silver Nanoparticles，簡(jiǎn)稱(chēng) Ag@SiO? NPs）是一種核 - 殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合納米材料，以銀納米顆粒為核心，外層包覆二氧化硅（SiO?）殼層。這種結(jié)構(gòu)結(jié)合了銀納米顆粒的優(yōu)異光學(xué)、電學(xué)、抗菌等性能，以及二氧化硅的化學(xué)穩(wěn)定性、生物相容性和可修飾性，在生物醫(yī)學(xué)、催化、光學(xué)器件等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。
核層（銀納米顆粒）：核心為球形或其他形貌（如棒狀、立方狀）的銀納米顆粒，尺寸通常為 5-100 nm，其表面等離子體共振（SPR）特性是核心功能基礎(chǔ)。
殼層（二氧化硅）：包覆在銀核表面的 SiO?層，厚度可通過(guò)制備條件調(diào)控（通常為 1-100 nm），殼層可為致密結(jié)構(gòu)或介孔結(jié)構(gòu)（介孔殼層可提供更多負(fù)載位點(diǎn)）。
整體形貌：通過(guò)透射電子顯微鏡（TEM）可清晰觀察到核 - 殼結(jié)構(gòu)，銀核為高電子密度區(qū)域（暗色），SiO?殼層為低電子密度區(qū)域（淺色），整體分散性良好，不易團(tuán)聚。
二氧化硅包覆銀納米顆粒的關(guān)鍵是在銀納米顆粒表面均勻沉積 SiO?，需解決銀表面與 SiO?的相容性問(wèn)題（銀為金屬，SiO?為極性氧化物，直接包覆易出現(xiàn)殼層不連續(xù)）。常用方法如下：
St?ber 法（經(jīng)典溶膠 - 凝膠法）
常用的方法，以正硅酸乙酯（TEOS）為硅源，在醇 - 水混合體系中，通過(guò)氨水（NH??H?O）催化 TEOS 水解縮合，在銀納米顆粒表面沉積 SiO?。
預(yù)處理：銀納米顆粒表面需預(yù)先修飾（如用檸檬酸根、巰基硅烷偶聯(lián)劑），增加表面羥基（-OH）或硅氧基團(tuán)，提高與 SiO?的結(jié)合力，避免殼層脫落。
調(diào)控參數(shù)：通過(guò)改變 TEOS 濃度、反應(yīng)時(shí)間、氨水用量可控制殼層厚度（如 TEOS 濃度越高、反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，殼層越厚）。
反相微乳液法
在油包水（W/O）微乳液體系中（如環(huán)己烷 - 吐溫 80 - 水），銀納米顆粒分散在水核中，TEOS 在微乳液滴內(nèi)水解，形成的 SiO?優(yōu)先在銀顆粒表面沉積，可制備尺寸均一、殼層可控的 Ag@SiO? NPs。
種子生長(zhǎng)法
先制備薄殼層 Ag@SiO? NPs 作為 “種子"，再通過(guò)二次或多次 St?ber 反應(yīng)，使 SiO?在已有殼層表面繼續(xù)生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)厚殼層（>50 nm）的制備，且殼層更致密。
化學(xué)穩(wěn)定性顯著提升
生物相容性改善
功能可擴(kuò)展性增強(qiáng)
光學(xué)性能可調(diào)控
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2025-08-22
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