非貴金屬納米晶的有機(jī)液相合成：從形貌調(diào)控到性能優(yōu)化.pdf

1、當(dāng)納米材料的尺寸小到與光波波長、磁交換長度、磁疇壁寬度、傳導(dǎo)電子德布羅意波長以及超導(dǎo)態(tài)的相干長度或透射深度等物理特征尺寸相當(dāng)或更小時，將會表現(xiàn)出一系列新奇的物理和化學(xué)特性。這些物理和化學(xué)特性與材料的尺寸和形貌有密切的相關(guān)。過去的三十年里，人們在以Au，Ag，Pd和Pt為代表的貴金屬納米材料的可控合成中取得了長足的進(jìn)展，各種形貌均一和尺寸均勻的貴金屬納米材料被成功合成出來。盡管如此，人們在非貴金屬納米材料的可控制備中并沒有取得同等的進(jìn)步。

2、可控地制備非貴金屬納米材料的挑戰(zhàn)性來源于:第一、由于非貴金屬金屬離子有較低的還原電位，因而需要較強的還原劑或者較高的溫度;第二、非貴金屬納米材料比貴金屬納米材料更易氧化。由于非貴金屬納米材料具有價格低廉、獨特的電磁特性和催化特性，因此探索非貴金屬納米材料形貌可控合成的有效方法，并通過控制形貌來研究其結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系是一個具有重大意義的研究課題。
　　本博士論文中，通過一系列實驗探索在有機(jī)溶劑中可控地合成非金屬納米晶的方法（即有

3、機(jī)化學(xué)液相法），并通過這種方法合成出Cu、Ni、Co等非貴金屬材料的單金屬或者雙金屬納米晶，深入探討了可能的形成機(jī)理。在此基礎(chǔ)上通過研究這些形貌可控的非貴金屬納米材料的磁學(xué)、光學(xué)和催化特性，對其成分、結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系展開深入的研究和探討。
　　主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　第一章:簡要綜述了金屬納米晶制備已取得的研究進(jìn)展，非貴金屬納米晶可控制備中存在的難點和挑戰(zhàn)性，并提出本博士論文的選題依據(jù)和研究內(nèi)容。
　　第二

4、章:在油胺溶液中，利用一鍋法合成近似單分散的Ag@Ni核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒。通過引入三苯基膦，合成了均勻包裹且厚度可控的Ni殼層。所合成的超順磁性Ag@Ni核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒具有可調(diào)節(jié)的阻隔溫度。與單金屬的Ni納米顆粒相比，Ag@Ni核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒具有更高的催化硼氫化鈉水解產(chǎn)氫性能。
　　第三章:在油胺溶液中，利用一鍋法合成CoP空心納米顆粒。這種CoP空心納米顆粒是由鐵磁性的Co納米顆粒鑲嵌在順磁性的Co2P母體中而形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。

5、所合成的CoP空心結(jié)構(gòu)納米顆粒是一種磁可回收的催化劑，在催化硼烷氨水解產(chǎn)氫中具有較高的活性和穩(wěn)定性。
　　第四章:通過CuBr在油胺溶液發(fā)生歧化反應(yīng)的途徑，我們合成出了單分散的Cu納米顆粒。研究發(fā)現(xiàn)，三辛基膦的加入既有促進(jìn)Cu納米顆粒形成的作用，又是獲得單分散Cu納米顆粒不可或缺的關(guān)鍵因素。將所合成的Cu納米顆粒負(fù)載在表面烷基化的SiO2氣凝膠上，我們制備了一種具有高比表面積的油溶性納米催化劑，這種催化劑在催化合成炔丙基胺中可獲得

6、較高的產(chǎn)率。
　　第五章:借助Cl-在油胺溶液中對Cu2+的配位作用，通過Cu2+與Ni(0)的置換反應(yīng)，我們合成出了三角和六方形的CuNi合金孿晶納米片。CuNi合金納米片的形狀各向異性對其磁學(xué)性質(zhì)有顯著影響。
　　第六章:通過CI-和三辛基膦調(diào)節(jié)Cu2+在油胺溶液中的配位環(huán)境，我們可以高選擇性地合成出Cu納米立方塊或Cu納米線。研究發(fā)現(xiàn)，Ni2+具有催化Cu納米晶形成的作用，而CI-的選擇性吸附對形成主要由{100}晶面