一維貴金屬異質(zhì)納米材料的設計、合成及其應用研究.pdf

1、貴金屬納米結構具有獨特的小尺寸效應、光學效應、表面效應、良好的生物相容性以及優(yōu)異的導電性和催化活性等，它們在許多方面都表現(xiàn)出巨大的應用前景。貴金屬納米材料的成分、尺寸和形貌等參數(shù)很大程度上影響著它們的電學、光學、磁學和化學性能。異質(zhì)結構納米材料不僅把不同功能的部分組合在了一起，而且因為獨特的協(xié)同效應，還可能表現(xiàn)出一些新的和提高的物理和化學性質(zhì)。本論文以碲納米線為模板，成功合成了一系列一維貴金屬納米結構，并結合材料成分本身的特性，圍繞不同

2、的應用對象，探索研究了材料的各種性質(zhì)。論文中對各種材料采用多種表征方法進行了表征，以及對相關的過程和材料的結構性能關系進行了討論分析。本論文主要研究工作如下:
　　1.以碲納米線為模板，通過氯鉑酸與碲納米線的置換取代反應，在室溫水溶液條件下，合成了多孔的鉑納米管。研究了鉑納米管形成的過程以及相關的原因，并且系統(tǒng)的研究了多孔鉑納米管的類過氧化酶活性。結果顯示多孔鉑納米管具有本質(zhì)的突出的類過氧化酶活性。這種材料有潛力應用于生物技術和免

3、疫分析檢測領域。
　　2.為了解決SERS免標記原位監(jiān)測催化反應中基底材料普遍存在的問題，即催化活性和SERS增強效果難以同時達到理想效果，設計了一種新型的銀/鈀異質(zhì)納米管，這種結構將具有催化活性的鈀和SERS增強效果的銀牢固的結合在一起，并且兩種成分都暴露在外。我們采用的殼聚糖輔助的方法可以拓展應用于其它含銀異質(zhì)結構的合成。最后，銀/鈀異質(zhì)納米管成功應用于溶液中對催化反應的SERS免標記原位監(jiān)測。
　　3.合成了一種準一維

4、的鉑金雙金屬納米管，并將它用于氧氣還原反應的電催化研究。通過使用碲納米線作為部分的犧牲模板，先得到鉑包碲核殼一維納米結構，然后再加入氯金酸與剩余的碲反應，可以得到最后的產(chǎn)物。這種催化劑顯示了比多孔鉑納米管和商業(yè)鉑碳更高的催化活性和穩(wěn)定性。這個研究還為合理的使用模板得到更高性能的異質(zhì)結構提供了新的思路。
　　4.合成了具有大量暴露的鈀金異質(zhì)界面和可調(diào)的鈀金比例的高密度的金島覆蓋的鈀納米管，并測試了不同的金含量的鈀金異質(zhì)納米管對幾種醇