Au25(SR)18、Au99(SPh)42納米簇的合成及金納米粒子催化Sonogashira反應(yīng)的研究.pdf

1、精確原子金納米粒子作為一種新型的功能型材料在近些年受到廣泛研究，因為金納米粒子的尺寸及形貌使得其在光學(xué)和電學(xué)性能上與金原子及金塊有很大的不同，在新型催化、傳感器及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有巨大的潛在價值。本文主要合成了不同尺寸的精確結(jié)構(gòu)金納米粒子，并且探索了部分金納米粒子催化劑在一氧化碳氧化和碳-碳偶聯(lián)反應(yīng)等方面的催化性能。主要內(nèi)容如下:
　　一、我們研究了室溫條件下在單一有機相中通過加入過量的巰基配體可控合成Au25(pph3)10(SR1

2、)5X2納米棒(H-SR1=烷基硫醇，例如，苯乙硫醇和n-己硫醇)和Au25(SR2)18納米球(H-SR2=芳香族硫醇，例如，苯硫酚和萘硫酚)。由于不同類型的硫醇配體的電荷性質(zhì)和空間位阻效應(yīng)使得由～1.3nm的前驅(qū)體Aun(PPh3)m向Au25納米球和納米棒刻蝕轉(zhuǎn)化的過程中表現(xiàn)出明顯不同的現(xiàn)象。最后對CeO2負載Au25(SNap)18納米球，Au25(PPh3)10(SC2H4Ph)5X2納米棒以及Au25(SC2H4Ph)18納

3、米球催化劑在CO催化氧化的催化性能進行了測試和表征。
　　二、通過配體交換和尺寸控制方法的結(jié)合使用，我們研究了一種合成Au99(SPh)42納米簇的新方法。這種合成Au99(SPh)42納米簇方法具有較好的合成效率（按照HAuCl4來計算產(chǎn)率約為15％）。我們所制備的金納米簇的純度均通過MALDI質(zhì)譜和體積排阻色譜(SEC)等手段來進行表征。
　　三、研究發(fā)現(xiàn)，精確結(jié)構(gòu)的金納米棒的Au(111)和Au(100)晶面在苯乙炔和

4、對碘苯甲醚的Sonogashira偶聯(lián)反應(yīng)中表現(xiàn)出催化活性。結(jié)果表明，擁有更多的Au(111)晶面的納米棒（～33nm）對偶聯(lián)產(chǎn)物具有更好的選擇性（對1-甲氧基-4-（2-苯乙炔基）苯(MeOPhC三CPh)有57％的轉(zhuǎn)化率和90％的選擇性）.對于擁有較多Au(100)晶面的較長的金納米棒以及無定型狀的金納米粒子，其對該產(chǎn)物的選擇性要低于59％。通過（密度泛函理論）DFT的模擬發(fā)現(xiàn)Au(111)和Au(100)晶面在均相偶聯(lián)和交叉偶聯(lián)反