釕納米簇的制備與表面改性.pdf

1、本論文著眼于釕納米簇的制備與表面改性。課題任務(wù)主要分為以下幾部分：(1)采用微波加熱，在正丙醇等低沸點的一元醇中制備了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)穩(wěn)定的釕納米棒；(2)在醇/水混合溶劑中制備雙烷氧基二硫代磷酸吡啶鹽(PyDDP)修飾的油溶性的釕納米簇；(3)通過配體交換實現(xiàn)了水溶性釕到油溶性釕的表面改性。 采用微波加熱方法，低沸點的一元醇溶液中回流RuCl3·nH2O，首次得到了聚乙烯吡咯烷酮穩(wěn)定的釕納米棒。并通過紫外可見吸收光譜(

2、UV－vis)，透射電子顯微鏡(TEM)，X射線光電子能譜(XPS)，紅外吸收光譜(FT－IR)，熱重分析(TG)等多種手段進行了測試。UV－vis光譜監(jiān)測了釕離子的還原過程，隨著回流時間增加，348nm處的Ru3+離子的吸收峰逐漸減小并最終消失，在510nm處零價釕的吸收峰逐步形成；XPS進一步證實了釕原子的生成； TEM結(jié)果表明，得到的深紫色釕粒子具有棒狀形貌，按長軸來計算，最小的棒狀尺寸為64nm，而最大的可達200nm；FT－I

3、R進一步證實了聚乙烯吡咯烷酮成功的包覆在釕納米棒的表面；TG分析也證實了無機釕核的存在。 采用一種簡便的方法，在醇/水混合溶劑中成功制備了雙烷氧基二硫代磷酸吡啶鹽(PyDDP)修飾的油溶性的釕納米簇粉體；考察了不同鏈長的修飾劑(PyDDP)對釕納米簇的影響。并通過紫外可見吸收光譜(Uv－vis)，透射電子顯微鏡(TEM)，原子力顯微鏡(AFM)，X射線衍射(XRD)，紅外吸收光譜(FT－IR)，熱重分析(TG)多種手段對釕納米簇

4、進行了測試。UV－vis光譜表明，在256nm處的Ru+和Ru2+的吸收峰消失，而在409nm處和507nm處出現(xiàn)了釕納米簇的吸收峰。TEM結(jié)果表明DDP修飾的釕納米簇的形貌呈球形，粒徑分布窄，平均粒徑50nm，無團聚現(xiàn)象；FT－IR進一步證實了雙烷氧基二硫代磷酸吡啶鹽(PyDDP)成功的包覆在釕納米簇的表面；TG分析也證實了無機釕核的存在。AFM結(jié)果表明所得到的油溶性的釕納米簇具有較好的成膜性能。 在正丙醇體系中，通過配體交換

5、反應(yīng)，釕納米簇的表面修飾劑從聚乙烯吡咯烷酮(PVP)到雙烷氧基二硫代磷酸吡啶鹽(PyDDP)的轉(zhuǎn)變，從而實現(xiàn)了水溶性釕到油溶性釕的轉(zhuǎn)變。并通過紫外可見吸收光譜(Uv－vis)，透射電子顯微鏡(TEM)，熱重分析(TG)多種手段對釕納米簇表面的配體交換進行了測試。UV－vis光譜表明，隨著反應(yīng)時間的增加，在510nm處零價釕(紫色)的吸收峰逐漸消失，在409nm及507 nm處形成了新的釕吸收峰(紅色)，說明利用配體交換，可以實現(xiàn)釕納米簇