電化學(xué)合成金納米粒子的機理研究和貴金屬納米粒子的相轉(zhuǎn)移技術(shù).pdf

1、金屬納米粒子的電化學(xué)合成法越來越受到人們的關(guān)注，其原因是操作簡單、方便，所得產(chǎn)物純度高，通過調(diào)節(jié)電流和電位能很好地控制納米粒子的尺寸和形貌等。在本論文中，我們使用了旋轉(zhuǎn)陰極合成金屬納米粒子，與靜止的工作電極相比，它的優(yōu)點是陰極/溶液界面處合成的金屬納米粒子可以很快地離開陰極區(qū)域，進入體相溶液，避免了納米粒子間的團聚。同時我們選取適當(dāng)鏈長的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作為金屬納米粒子的穩(wěn)定劑。PVP在金屬納米粒子的電化學(xué)合成過程中，不但起到保

2、護粒子團聚的作用，而且在一定程度上可以調(diào)控納米粒子的大小和形貌。 由于PVP大分子和金屬納米粒子之間存在較強的配位作用，PVP保護的金屬納米粒子水溶膠可以穩(wěn)定存在數(shù)月以上。但從另一角度來講，由于金屬粒子被PVP大分子緊密包裹，大大影響了粒子的催化性能。為了克服這一缺陷，利用PVP在水相中的溶解度隨溫度升高而降低這一原理，通過簡單的升溫和控溫程序把金屬納米粒子從水相轉(zhuǎn)移到有機相中，從而建立了一種新穎的相轉(zhuǎn)移方法。經(jīng)過相轉(zhuǎn)移處理，覆

3、蓋在金屬納米粒子表面的大部分PVP聚合物被除去，同時PVP在有機相中仍有一定的溶解度，這樣轉(zhuǎn)移至有機相中的金屬粒子仍舊保持了較高的穩(wěn)定性，但其催化活性明顯提高。 另外，還對電化學(xué)合成金屬納米粒子的反應(yīng)機理進行了進一步的研究。在粒子的合成過程中，陰陽兩電極區(qū)域的pH值發(fā)生了不同的變化，陽極區(qū)域呈酸性，陰極區(qū)域呈堿性，這種變化直接導(dǎo)致了PVP部分單體的水解，進而影響了PVP的還原能力，從而在陰陽極區(qū)域獲得了不同形貌的金屬納米粒子。受