各向異性貴金屬納米材料的合成及性質(zhì)表征.pdf

1、貴金屬納米粒子顯示出獨(dú)特的化學(xué)和物理特性,有著非常廣泛的開發(fā)應(yīng)用前景。貴金屬納米材料的各項(xiàng)獨(dú)特物理化學(xué)性質(zhì)都與其粒徑和形貌十分相關(guān)。因此,制備方法簡(jiǎn)單、需要的條件溫和、操作簡(jiǎn)便、粒徑可控、形貌均一、快速、高產(chǎn)率、單分散性好等一直是各種納米材料制備方法所追求的目標(biāo)。本論文主要采用化學(xué)還原法制備各向異性金、銀納米粒子,借助于SEM、TEM、SERS、XRD、UV-vis等測(cè)試技術(shù)對(duì)納米材料的形貌、生長(zhǎng)機(jī)理以及物理化學(xué)性質(zhì)和應(yīng)用進(jìn)行了較為系統(tǒng)

2、的研究。
　　 以十二烷基硫酸鈉與水組成的液晶為模板,通過(guò)氨基乙酸還原氯金酸生成了中心凹陷的金納米盤。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明合成凹陷金納米盤的關(guān)鍵因素為:溫度、液晶模板和氨基乙酸。溫度過(guò)高過(guò)低都不利于產(chǎn)生凹陷狀金納米盤。用十六烷基三甲基溴化銨和聚乙烯吡咯烷酮代替氨基乙酸,主要產(chǎn)物是金納米盤。其反應(yīng)機(jī)理可能是:液晶體系中存在著大量的氧,與金原子發(fā)生氧化蝕刻;而金納米盤的生長(zhǎng)與蝕刻的同時(shí)發(fā)生,從而生成了中心凹陷的金納米盤。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,中心凹

3、陷的金納米盤的電催化氧化甲醇的效果比金納米盤的好。
　　 首次通過(guò)四丁基溴化銨作為包覆劑,合成了多分枝狀的金納米粒子,產(chǎn)物形貌均一,每個(gè)粒子有6個(gè)以上的分枝,分枝長(zhǎng)度約為100±30 nm左右。由于四丁基溴化銨的包覆能力較差,使得部分的金核的表面沒(méi)有覆蓋,從而后期金納米粒子的生長(zhǎng)主要發(fā)生在這些未包覆的表面,從而形成枝狀的結(jié)構(gòu)。在金納米粒子生長(zhǎng)的后期,四丁基溴化銨由于存在電荷之間的斥力,防止枝狀的聚集,從而促進(jìn)了分枝的生長(zhǎng)。SER

4、S研究結(jié)果表明多分枝金納米粒子對(duì)巰基苯胺的拉曼譜線有較強(qiáng)的增強(qiáng)作用,說(shuō)明多分枝狀金納米粒子可以檢測(cè)對(duì)巰基苯胺或者其他含有巰基的被分析物。低溫(4℃)時(shí)的主要產(chǎn)物是小的不規(guī)則的薄片狀的產(chǎn)物。
　　 首次使用廉價(jià)的三聚氰胺作為包覆劑,通過(guò)抗壞血酸還原氯金酸水溶液得到分枝長(zhǎng)度大約150 nm、分枝數(shù)目大于10、核的直徑大約600 nm、產(chǎn)率接近100％及分散性很好的枝狀金納米粒子。研究表明,三聚氰胺濃度的增加使產(chǎn)物傾向于向球形粒子轉(zhuǎn)變

5、。此多分枝金納米粒子水溶膠在500-850 nm之間有著很寬的吸收峰帶,其原因可能是由于產(chǎn)物的形貌和粒徑不均一造成吸收峰的疊加。
　　 首次以聚丙烯酰胺為模板,在液相中通過(guò)改變抗壞血酸的濃度,進(jìn)而還原硝酸銀得到纏繞狀銀納米線和樹枝狀銀納米結(jié)構(gòu)。該方法具有合成條件溫和(常溫常壓)、產(chǎn)率高、操作簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,聚丙烯酰胺對(duì)線形產(chǎn)物的形成起了關(guān)鍵性的作用。在反應(yīng)初期,大量新生成的小銀核被聚丙烯酰胺鏈通過(guò)酰胺基團(tuán)吸附在