金、銀納米晶體的可控合成及性質(zhì)研究.pdf

1、貴金屬納米材料因其獨特的催化性質(zhì)、電學性質(zhì)和光學性質(zhì)，已經(jīng)成為納米科技領域中最富有活力的分支學科，從而受到了研究者們極為廣泛的關注。研究表明，這些性質(zhì)通常與貴金屬納米晶體的尺寸、形貌(或晶面)、組成和表面結(jié)構(gòu)等因素密切相關。因此，對貴金屬納米晶體尺寸和形貌的可控合成是對其相關性質(zhì)研究和將其在各領域應用的前提和基礎。而在這些影響因素中，納米晶的形貌和表面結(jié)構(gòu)對其性質(zhì)的調(diào)控更是研究的熱點。例如，近期對具有高能面和高指數(shù)面貴金屬納米晶的控制合

2、成及相關性質(zhì)的研究成為了貴金屬納米材料這一領域的新焦點。與此同時，雙金屬納米材料(尤其是具有核殼結(jié)構(gòu)的)也受到了廣泛關注和深入研究，這主要是因為它為材料光學性質(zhì)和催化性質(zhì)的調(diào)控提供了一種新的方式。對于核殼結(jié)構(gòu)納米晶體尺寸和殼層厚度的精確控制不僅是對合成技術的挑戰(zhàn)，更是對其某些物理化學性質(zhì)臨界變化值研究的關鍵。此外，對于貴金屬納米晶成核和生長機理的研究一直以來也備受矚目。本論文選取貴金屬納米材料中最具代表性的金屬金(Au)和銀(Ag)作為

3、研究對象，對納米晶形貌和尺寸的控制、核殼結(jié)構(gòu)殼層厚度的精確控制、晶體表面結(jié)構(gòu)分析、表面等離子共振性質(zhì)及晶體生長機理等方面的研究展開了相關工作，主要獲得了以下結(jié)果或結(jié)論
　　 1)通過一種非常簡單的液相化學還原法在室溫下成功合成了具有高指數(shù)晶面(如{221})的二十四面體Au納米晶，這種結(jié)構(gòu)的Au納米晶在電化學行為上既不同于各種低指數(shù)表面裸露的單晶金電極，也不同于普通的多晶金電極。這也是用濕化學法制備高指數(shù)金屬納米晶的首次報道。<

4、br>　　 2)通過晶種法在有機相中成功合成了具有特殊削角結(jié)構(gòu)的十面體Au納米晶，這種結(jié)構(gòu)的削角面全是高能{110}晶面。這一實驗結(jié)果豐富了以AuCl/oleylamine為前驅(qū)物合成形貌各異的Au納米晶的研究工作。這種Au納米晶表面存在的大量高活性{110}面使其有望在催化等領域得到應用。
　　 3)通過多步晶種法合成了尺寸非常均勻的Au納米球，并在此基礎上實現(xiàn)了對Au@Ag核殼納米立方體尺寸和殼層厚度的精確控制。經(jīng)過系統(tǒng)地

5、研究不同Ag殼層厚度下Au@Ag納米立方體的表面等離子共振性質(zhì)，我們發(fā)現(xiàn)：當Ag殼層厚度大于某個臨界值--3nm的時候，Au核的表面等離子共振將被Ag殼完全屏蔽。
　　 4)在晶體生長機理方面，我們將單晶Ag納米晶合成過程中的氧化刻蝕機理由親水體系推廣至疏水體系，并控制合成了邊長約13.5 nm的Ag納米立方體，而這一尺寸的Ag納米立方體在親水體系的合成中很難獲得。
　　 在本論文的最后一章，我們還介紹了通過電化學沉積法