金属纳米颗粒是指尺寸在1-100纳米之间的金属原子聚集体。由于它们的尺寸小于光的波长,金属纳米颗粒展现出量子限域效应,这意味着金属纳米颗粒的结构、电子和光学性质会随着原子数目的增减而发生显著变化。与宏观金属材料不同,金属纳米颗粒的尺寸、形貌以及元素分布决定了它们的力学行为、表面吸附、运输、催化活性和光电性质。
金属纳米颗粒具有许多独特和优异的性能,例如:
比表面积增大:
随着颗粒尺寸的减小,金属纳米颗粒的比表面积显著增加,这会导致材料的物理、化学和电学性质发生显著改变。
优异的力学、磁学、电学和化学性能:
纳米金属材料在许多领域都有广泛的应用前景,例如在电子、光电子、生物医学和能源转换等领域。
广泛的应用:
金属纳米颗粒可以用于标记生物分子、催化剂、传感器、药物传递等领域。例如,金纳米颗粒常用于生物标记和医学诊断。
需要注意的是,金属纳米颗粒的制备和应用需要精确控制其尺寸、形貌和成分,以实现最佳性能。此外,纳米颗粒的安全性和环境影响也需要在实际应用中仔细考虑。