銅基納米晶體的可控合成及其性能研究.pdf

1、金和銀金屬納米晶體在可見光區(qū)或近紅外區(qū)會表現(xiàn)出明顯的局域表面等離子體共振性能，那么同樣作為貨幣金屬的銅，也可以在這些光區(qū)呈現(xiàn)出局域表面等離子體共振峰。此外，由于銅相比貴金屬來說，價格相對低廉，因而，其各種形貌的納米晶體在微電子和催化等領(lǐng)域也表現(xiàn)出廣泛而重要的應用。銅納米晶體可被大量制備，形貌可控且均一性極高，這為其在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域和其它方面的應用提供了極大的可能性。然而，當其暴露于空氣中時，易被氧化，從而使它的合成變得復雜，進而限制了其應

2、用。將另外一種或幾種對空氣表現(xiàn)惰性的金屬（如，金、鈀等）引入到銅納米晶體的合成過程中，形成銅基納米合金，常?？梢越鉀Q這一問題。從另一方面來說，賤金屬銅的引入，不但可以降低貴金屬的用量，從而減少花費，而且往往可以改變金屬納米晶體的電子狀態(tài)，從而使其表現(xiàn)出較高的活性或特殊的性能。因而，本論文的主要工作旨在合成一些銅基納米合金，并綜合運用多種調(diào)控方法，精心設(shè)計合成了一些結(jié)構(gòu)。例如，低對稱性的平面四角義結(jié)構(gòu)、原子利用率較高的超立方體結(jié)構(gòu)。一方面

3、，這些結(jié)構(gòu)的合成拓展了基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的設(shè)計思路;另一方面，它們也在光學、催化等領(lǐng)域表現(xiàn)出了優(yōu)越的性能。本論文共有四章，各章節(jié)內(nèi)容簡述如下:
　　在第一章中，我們簡單介紹了晶體生長理論及金屬納米晶體的幾種合成路線，并通過實例說明一些實驗參數(shù)對形貌調(diào)控的影響，以及如何利用這些效用去設(shè)計合成一些對基礎(chǔ)理論研究有重要貢獻的金屬納米晶體，或者根據(jù)一些高指數(shù)晶面或者分支結(jié)構(gòu)在催化、光學等領(lǐng)域具有顯著性能的特點來精心設(shè)計一些結(jié)構(gòu)。
　　在第

4、二章中，我們首先介紹了幾種利于分支結(jié)構(gòu)形成的因素。其中，重點分析了動力學調(diào)控和核殼之間晶格不匹配這兩種因素在晶種誘導生長過程中對納米晶體生長的影響，并結(jié)合以上兩種調(diào)控方法成功制備了低對稱性的Pd@AuCu核-殼平面四角叉結(jié)構(gòu)。通過簡單調(diào)節(jié)鈀晶種的用量，使這種平面四角叉納米晶體的尺寸從33 nm到70 nm可調(diào)，進而實現(xiàn)了其面內(nèi)偶極振動峰從可見光區(qū)到近紅外區(qū)的范圍內(nèi)可調(diào)，并將其應用到表面增強拉曼光譜方面，獲得了較高的增強因子。
　　

5、在第三章中，我們首先分析了框架結(jié)構(gòu)形成過程中幾種重要的影響因素。隨后，我們描述了Pd@PdCu超立方體的制備過程，即首先利用晶種誘導法合成Pd@PdCu立方體，然后通過室溫氧化刻蝕的方法得到了Pd@PdCu超立方體。我們詳細分析了這種超立方體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造、組成及在刻蝕前后金屬表面的組成及價態(tài)變化，并探究了這種三維開放結(jié)構(gòu)的納米晶體在二氧化碳電還原方面的應用。
　　在第四章中，我們展望了金屬納米晶體的應用前景，并從如何改進合成方法以及