胡建强[1]2003年在《金属纳米粒子的尺寸和形状可控合成及其表征》文中指出金属纳米粒子的特殊性质和潜在应用与它的尺寸和形状密切相关，迄今人们已发展了许多金属纳米粒子的制备方法，但绝大多数方法的产物皆是球形纳米粒子，如何建立可对目标材料进行人为的尺寸和形状调控的简易方法是一个极具挑战的课题。 本论文工作的目标是设计一种简单有效的水相合成方法，制备出尺寸和形状可控的金和银纳米粒子。在作为包裹剂的十二烷基磺酸钠(SDSN)存在下，用柠檬酸钠(Na_3C_6H_5O_7)分别还原硝酸银(AgNO_3)或氯金酸(HAuCl_4)。它最鲜明的特点在于不需要任何模板和种子诱导，仅通过控制还原剂的浓度就可以实现对纳米粒子的尺寸和形状控制，而包裹剂的主要作用是防止粒子聚集和得到更好晶型结构。使用TEM、HRTEM、SEM、AFM、XRD、SAED、ED、UV-Visible和SERS等手段较系统地表征了这些纳米粒子的结构、尺寸、形状及其光学和电学性质。本论文工作获得的主要成果如下： 1．制备了尺寸和长径比可控的银纳米棒和纳米线。还原剂的浓度与纳米棒或纳米线的直径(10-24nm)成线性关系，与纳米棒和纳米线的长径比(8-150)成对数关系。 2．合成出具有蝌蚪和项链形的新颖形状的金纳米粒子。蝌蚪纳米粒子具有新颖的叁维结构；蝌蚪纳米粒子的尺寸可控范围为12-31nm(头部宽度)，项链形纳米粒子的尺寸可控范围在20-35nm。它们皆具有特殊的光学和电学性质。 3．提出有关纳米粒子的生长模型，分别解释金和银两种金属由还原剂浓度控制粒子生长的生长机理。而两种金属纳米粒子的形状完全不同的主要原因则主要来源于其离子被还原能力的差异和与包裹剂作用能力的不同。 4．合成出尺寸较均一且可控的球形金纳米粒子(10-40nm)。另用种子法合成出单分散性好且尺寸可控的铂包金纳米粒子(8-150nm)，并得到了铂纳米粒子的SERS谱图。 总之，该创新的合成方法可望用于上述纳米粒子的批量生产，并可能发展成为合成其它金属的尺寸和形状可控纳米粒子的通用方法。
王平波[2]2009年在《形状可控金纳米粒子的制备及表征》文中研究表明本论文工作的目标是设计一种简单有效的水相合成方法,制备出不同形状的Au纳米粒子,并利用TEM、SEM、XRD、SAED和UV-Vis等手段表征这些纳米粒子的结构、尺寸、形状及其光学性质,分析不同形状Au纳米颗粒的形成机理。具体内容如下:一、以CTAB包覆的小粒径Au粒子作为晶种,在CTAB存在的水溶液体系中,采用晶种法合成了棒状Au纳米粒子,通过调节晶种的加入量可使棒状粒子的产率达到90%以上。研究发现随晶种量的增加,棒状纳米粒子的长径比呈先增大后减小的趋势,这一结果与现有文献报道不同。针对这一有意义的研究结果,我们综合运用不同的生长机理进行了解释,并认为当晶种用量不同时,Au纳米粒子尺寸和形状的影响因素也不同。二、以柠檬酸叁钠包覆的小粒径Au纳米粒子作为晶种,在CTAB存在的水溶液体系中,采用Ag~+辅助的晶种法合成了水滴状、梭状Au纳米粒子。实验结果表明,除晶种的类型是决定产物最终形状的主要因素之外,晶种用量对产物的形状具有直接的影响。对产物的光谱特性研究表明,梭状粒子分别在850nm和970nm附近的长波区出现了两个多级等离子体共振峰。运用“等离子体杂化(PH)”理论对水滴状及梭状粒子的等离子体共振吸收特性进行了分析,对不同形状粒子的形成机理进行了探讨。叁、以硝酸为诱导试剂,用柠檬酸叁钠还原法制备的Au溶胶作为晶种,在CTAB的水溶液中合成了Au纳米带。HRTEM研究表明纳米带沿[111]晶向生长。UV-Vis显示产物出现了位于550 nm的微弱吸收峰和位于975nm处的强吸收峰,分别起源于纳米带横轴方向与长度方向的表面等离子体共振。探讨了Au纳米带的形成机理,认为是小尺寸纳米片在硝酸诱导作用下通过表面偶极作用进行的自组装行为。四、用葡萄糖作为还原剂,以PVP作为保护剂,在水溶液中合成了尺寸较大,具有多面体型态的Au纳米颗粒。探讨了多面体型态粒子的形成机理,对导致多面体结构出现缺陷和不完整性的原因进行了分析。研究结果表明,在水相中以葡萄糖作为还原剂,以PVP作为保护剂制备多面体Au纳米颗粒是可行的,通过优化反应条件可有望得到尺寸分布均一、形貌规则的多面体Au纳米颗粒,从而为水相合成Au纳米多面体结构提供了一条新的途径。
盛建军[3]2007年在《金和钯包金纳米立方体的合成，表征及其SERS活性研究》文中研究说明金属纳米粒子的特殊性质和潜在应用与它的尺寸和形状密切相关,迄今人们已发展了许多金属纳米粒子的制备方法,但绝大多数方法的产物皆是球形纳米粒子,如何建立可对目标材料进行人为的尺寸和形状调控的简易方法是一个极具挑战的课题。表面增强拉曼散射(SERS)是一种属于纳米科学的现象。它的高表面灵敏度主要取决于金属的纳米结构。把SERS基底由粗糙的,不规则的表面拓展到原子级平整的,规则的表面是极其重要的。它会使SERS在纳米科学中成为一种重要的工具。在影响SERS的所有因素中,最主要的因素是表面等离子体共振。但遗憾的是它是在某一特定的纳米结构上产生的,而不是在块状电极的平整表面上产生的。所以如果可以从平整的单晶表面得到SERS信号,那么这对SERS研究就会有很大的帮助。比如我们可以把吸附物的吸附取向研究的很清楚。因此单晶纳米粒子有可能就是高粗糙度的表面和单晶表面的桥梁。它对全面认识SERS机理和促进纳米科学和表面科学发展皆有重要意义。本论文设计了一种简单有效的合成路线,合成了不同尺度的单晶金纳米立方体,单晶钯包金纳米立方体(Au@Pd)。用SEM、TEM、HRTEM、SAED、UV-Visible和SERS等手段较系统地研究了这些纳米粒子的结构、尺寸、形状及其光学和电学性质。本论文工作获得的主要成果如下:1.用金种子法合成了尺寸可控的金纳米立方体。SEM,TEM,HRTEM表征表明所合成的金纳米立方体是单分散的,是由6个(100)面构成的。紫外—可见吸收光谱表明随着金纳米立方体粒径的增大,金的等离子吸收峰的位置发生了明显的红移。此外,电化学SERS研究发现不同尺寸的金纳米立方体,吡啶(Py)的信号相差很大。83 nm金立方体的吡啶信号最强,其次是95 nm、105 nm、70 nm、53 nm。2.在金纳米立方体的基础上用化学还原法合成了可控Pd层厚度(1-15层钯原子层)的立方体Au@Pd纳米粒子。CV和Raman的数据都证明了Au@Pd纳米粒子的表面致密、均匀,没有出现“针孔”。紫外—可见吸收光谱表明随着金属Pd沉积量的增加,金的等离子吸收峰逐渐衰弱。电化学SERS研究发现,CO与吡啶的信号都会随着壳层厚度的增加而呈指数衰减。壳层厚度越薄,它们的Raman强度越强。在这里最强的Raman信号分别可以达到1330 cps和10000 cps,这比纯Pd纳米粒子、粗糙Pd电极、Pd纳米线的Raman信号都要高两个数量级。此外,我们用时域有限差分法(FDTD)模拟了Au@Pd纳米立方体间的耦合作用。发现实验的数值和理论计算结果吻合的很好。例如,Au@Pd纳米立方体的SERS活性会随着壳层厚度的增加而呈指数的衰减。3.结合金种子法和湿化学还原法合成了Au_核@Pd_壳双金属纳米立方体。它们的紫外—可见吸收光谱表明当所用的多面体金核较小(3-4 nm)时,合成的立方体Au@Pd纳米粒子在紫外—可见吸收光谱中表现不出金的性质,可以认为是纯Pd纳米立方体,CO、吡啶的Raman信号也和纯Pd纳米粒子差不多。而当所用的多面体金核较大(40 nm)时,Au@Pd纳米粒子的SERS活性比起纯Pd纳米粒子、粗糙Pd电极和Pd纳米线都有一个数量级的提高。此时,金的性质在紫外—可见吸收光谱中有表现出来。这就有可能使SERS成为研究金属纳米粒子光学性能的一种工具。
徐俊[4]2007年在《金纳米粒子的控制合成及其电化学应用》文中指出近年来,纳米颗粒由于量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应表现出不同于宏观块状材料的光学、电子和催化等性能越来越受到人们的关注。金纳米粒子的物理化学性质与其尺寸及形貌密切相关,它们在光学、电学、传感技术及生物标记等领域具有广泛的应用前景。如何利用简易的化学方法合成尺寸和形状可控的金纳米颗粒并研究其性质、拓宽其应用领域是研究的热点。本文尝试用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为包裹剂、乙二醇(EG)作为还原剂和溶剂在水热条件下还原氯金酸(HAuCl_4)制备了具有规则形状的金纳米粒子。采用TEM、HRTEM、SEM、XRD、SAED、EDS和UV-vis等手段对所制备的金纳米颗粒的形貌、尺寸、晶体结构以及光学性质等进行了表征,并初步探索了各种形状金纳米粒子的生长机理。主要研究结果如下:1.采用水热法在乙二醇体系中成功的制备出了形状规则、尺寸为200-300nm的二十面体金纳米粒子,研究结果表明,所合成的纳米颗粒是面心立方晶型,每个晶面都是{111}面。2.通过延长反应时间合成了一种类似足球的新型金纳米粒子—截角二十面体,研究结果表明,该粒子由二十个六边形和十二个五边形组成,截角面是{100}面。3.对二十面体金纳米粒子及截角二十面体的生长机理进行了探讨,考察了不同刻蚀程度对金纳米粒子的形态影响,研究结果表明,增强体系刻蚀程度有利于单晶的生长,减弱刻蚀程度有利于孪晶的生长。同时,还考察了温度、反应物浓度、包裹剂的种类及浓度、溶剂等实验参数的变化,研究结果表明,这些参数对生成的金纳米粒子形态有重要影响。4.对纳米金的应用进行了初步探讨,采用循环伏安法电沉积技术制备出了纳米金修饰的玻碳电极,并用于体外电化学检测抗肿瘤药物表阿霉素,纳米金电极识别表阿霉素灵敏度高,检测限达到10~(-8)mol/L。
赵桂[5]2007年在《金属和聚合物纳米粒子的合成、应用及光谱研究》文中进行了进一步梳理纳米尺寸的金属粒子与功能分子的组装，由于其众多领域的潜在的巨大应用前景受到了广泛的关注。研究表明，基底以及其他粒子的相互作用能够极大的改变单个粒子的性质。纳米器件中金属纳米粒子的其中一个最重要的性质就是金属纳米粒子与表面吸附功能分子的界面上发生的电荷转移。然而，目前关于基底对金属纳米粒子与表面吸附功能分子的界面上发生的电荷转移的作用的研究甚少。众所周知，金属纳米粒子与表面吸附功能分子的界面上的电荷转移对表面吸附分子的SERS有很大的贡献。除了提供关于界面电荷转移的光谱信息外，由于它具有丰富的分子结构信息、较高的灵敏度以及表面选择性，表面增强拉曼光谱已成为研究分子一金属纳米粒子体系的一个有力工具。一般认为SERS增强可以归于电磁增强和化学增强机理。电磁增强源于金属纳米粒子(如金，银)表面自由电子在紫外．可见光区域的表面等离子体共振(SPR)。在表面等离子体共振作用下，金属纳米粒子附近的电磁场能得到极大的增强，因而分子能够受到比激发光大的多的电磁场。化学增强机理是激发光促使电荷发生转移的过程，涉及到分子的能级与金属粒子能级之间的动态电荷转移。在多数SERS研究中，化学增强很少得到单独探讨，基本是在讨论电磁增强时附带论及。由于电磁增强依赖于金属纳米粒子的表面等离子体共振，所以通过控制合适的条件，仍可能单独研究电荷转移对SERS的影响。本论文主要研究内容和结论如下：[1]通过合成粒度分布均匀，性能稳定的银溶胶，利用自组装技术在玻璃表面成功构筑银纳米粒子的单层、双层结构，利用UV-Visiable技术，发现在组装结构中银纳米粒子之间的相互作用对偶极子表面等离子体共振有较大的影响，这也可能意味着相邻银粒子间电磁场的增强与银粒子的偶极子模式间的偶合密切相关。[2]利用自组装方法，在聚乙烯吡啶修饰的玻璃基底表面构筑了银纳米粒子的PATP单层及双层有序结构。基底上正电荷所诱导的金属纳米粒子的偶极的形成减弱了从金属纳米粒子到PATP分子的电荷转移，碘离子的共吸附使得金属纳米粒子表面的电荷重新分布。[3]利用自组装方法，改变藕联分子，在聚乙烯吡啶修饰的玻璃基底表面构筑了银纳米粒子的BDT和MBA单层及双层有序结构。和PATP一样，基底上正电荷所诱导的金属纳米粒子的偶极的形成减弱了从金属纳米粒子到BDT、MBA分子的电荷转移，碘离子的共吸附使得金属纳米粒子表面的电荷重新分布。[4]利用聚乙烯吡咯烷酮共聚对聚苯乙烯微球的表面改性进行碘催化剂的固定化，制备粒径均一、可循环使用的催化剂微粒。红外光谱研究表明，聚乙烯吡咯烷酮和苯乙烯的共聚聚乙烯吡咯烷酮结合进入聚苯乙烯聚合链，碘的负载主要通过与聚合链中吡咯烷酮基团的配位进行，由此对吡咯烷酮相关的特征振动产生较大影响。新型催化剂具有高效、经济，重复利用的优点。
周仁甲[6]2008年在《金纳米晶体的制备与光学性质的调控》文中认为无机纳米晶体表现出依赖于其粒子尺寸、形状、粒子间距、起稳定作用的配体壳层等的光学特性。金纳米晶体由于其特殊的化学和物理性质,在纳米生物、催化、光学、电学等领域表现出了广阔的应用前景。论文的第一章综述了金纳米晶体的制备、组装、光学性质及其应用的研究进展;提出从合成的角度出发,研究金纳米晶体自身的尺寸与形状,组装成高级有序结构的薄膜,以及与其它纳米材料复合等与光学性质的关系。论文的第二章描述了采用各种不同的溶液方法,合成不同尺寸和形状各异的金纳米晶体,并研究了其等离子体特性的对应关系。通过柠檬酸钠还原法、两相法合成了尺寸可调控的金纳米粒子;通过种金生长法合成了形状可调控的金纳米晶体如棒状、立方体等;并发现采用弱还原剂还原氯金酸生成新的金纳米晶体。研究了这些纳米晶体的表面等离子体特性,并对比了粒子粒径、形状等对其的影响。本章的工作为接下来的纳米晶体的组装等工作奠定了基础。论文的第叁章侧重于金纳米粒子的另一种光学性质:发光特性。通过采用各种生物分子作为腐蚀剂,腐蚀金纳米晶体形成了金亚纳米团簇分子。采用各种表征手段如UV-Vis,TEM,PL,ESI-MS等证明了团簇分子为明确的单分散的“幻数”分子Au_8。同时研究了团簇分子的形成机理为氮原子诱导的表面反应。研究了金团簇分子在不同化学环境中的发光特性,并指出这些特性源于团簇分子特殊的表面性质。金团簇分子的绿色化学方法制备以及她的特殊光学性质赋予了她在生物纳米等领域里有广泛的应用前景。论文的第四章从材料复合协同增强的思想出发,制备了金纳米粒子与多壁碳纳米管的复合物,并研究了其光学特性。通过引入具有双功能化学基团的苝衍生物分子,制备了纳米粒子均匀包覆且粒径可调控的金纳米粒子与碳纳米管复合物。研究了复合物的形成机理,并认为引入的有机分子对复合物的形成以及纳米晶体的成核与生长过程具有重要影响。研究了复合物的光学性质,发现复合物在紫外光照下发出明亮的蓝色荧光。这些性质有望拓展复合物在更广的领域里如发光器件、生物标记等的应用。论文的第五章从纳米晶体的壳层即有机配体层出发,研究配体壳层对纳米晶体光学性质的影响。引入相转移反应到纳米晶体的官能化,使金纳米晶体表面接枝上新的有机官能团并从水溶性变成油溶性。把油溶性的纳米粒子采用Langmuir-Blodgett技术组装到各种衬底基片上形成有序的纳米粒子薄膜,采用SEM,TEM和AFM对薄膜的形成过程进行了研究。同时,研究了薄膜的表面等离子体性质,发现金纳米粒子之间的耦合效应引起了表面等离子体吸收的红移。以上研究表明,金纳米晶体的光学性质主要表现在其等离子体性质以及发光性质,这些性质不仅强烈依赖于其晶体本身核层的尺寸与形状,还依赖于其壳层的性质;且可以通过与其它材料的复合或者通过进一步的组装来调控其光学性质以拓展其应用领域。
冯秀梅[7]2012年在《金属、半导体同质结/异质结纳米材料的液相合成及其表征》文中指出金属、半导体同质结/异质结纳米材料因其新颖的结构、独特的光电特性和在纳光电子领域应用的巨大优势和潜力而受到广泛的关注和重视。但迄今所合成的此类材料多数存在尺寸不均匀、界面有缺陷和不易操纵等缺点，制约着它的性能研究和广泛应用。本论文基于纳米晶体生长动力学和晶体生长的各向异性，在液相中通过改变金属或半导体的单体浓度、反应温度、包裹剂浓度等参数，以及通过改变合成方法，制备金属/金属同质结和金属/半导体异质结纳米材料，并探索金属与金属或半导体纳米晶在液相中成核和成核后的生长机理。本论文取得的主要研究成果如下：1．通过合成诱导自组装方法制备了银/银（Ag/Ag）同质结纳米粒子。在这个合成里，乙二胺四乙酸二钠盐（EDTA）和溶液的pH值起着至关重要的作用。另外，通过调控还原剂抗坏血酸的浓度，可以有效地调控Ag/Ag同质结中银纳米粒子的尺寸。与普通的银纳米粒子相比，Ag/Ag同质结纳米粒子是很好的表面增强拉曼散射（SERS）基底，它的SERS强度大约是普通银纳米粒子的200倍。2．通过乙二醇还原制备了Ag/Ag同质结纳米线，这个纳米线由两个或两个以上的Ag纳米棒以一定的角度连接而成。研究发现，反应温度和包裹剂浓度对Ag/Ag同质结纳米线的形成具有非常重要的作用。与普通的Ag纳米线和球形纳米粒子相比，Ag/Ag同质结纳米线作为SERS基底具有更强的SERS信号。3．用水热法制备了Pt/Pt同质结微纳材料，并研究了反应条件对Pt/Pt同质结微纳材料尺寸和形状的影响。研究表明，这种方法制备的Pt/Pt同质结微纳材料的结构与电化学粗糙的Pt电极表面具有非常相似的结构，而且我们合成的Pt/Pt同质结微纳材料与电化学粗糙的Pt电极表面具有相似的SERS行为。4.通过巯基诱导自组装方法制备了高稳定性的金/多壁碳纳米管（Au/MWCNT）金属/半导体异质结纳米材料。透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射谱（XRD）、X-射线能量散射谱、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和紫外可见光谱（UV-vis）证实了Au/MWCNT异质结纳米材料的成分、尺寸、结构、形貌和键合形式；循环伏安（CV）和电化学阻抗（EIS）研究表明Au/MWCNT异质结纳米材料具有特殊的电子转移性质。5.用Ag纳米线诱导制备了形貌可控的Ag/Ag2S异质结纳米线。研究表明，通过控制反应条件能有效控制Ag/Ag_2S异质结纳米线中Ag2S粒子的尺寸、位点和粒子间距。将Ag/Ag2S异质结纳米材料通过阳离交换反应可制备出Ag/CdS金属/半导体异质结纳米线。6.用银纳米粒子诱导制备了形貌可控的Ag/ZnO核/壳异质结纳米材料，并将其制备成新颖的H_2O_2生物传感器，研究了其在酶的直接电化学中的作用及其催化性能。研究表明，用Ag/ZnO核壳异质结纳米材料构筑的生物传感器的电化学性质与Ag纳米粒子的含量密切相关，随着银纳米粒子含量的增加，Ag/ZnO异质结纳米材料构筑的生物传感器的催化性能先逐渐增强然后降低。
佚名[8]2004年在《纳米化学》文中研究表明02-I-1 纳米、亚微米空心结构的构筑徐正南京大学,配位化学国家重点实验室,南京,210093,email:zhengxu@netra.nju.edu.cn 从纳米到亚微米尺度的空心球在光子晶体、催化剂、涂料、填充料、和光敏性元件的保护,以及在药物、化妆品、墨水、和染料的缓释等方面具有广泛的应用,因而成为非常活跃的研究领域。本文报道了用软模板方法和自组装方法合成了一系列金属,金属氧化物,硫化物和碳等空心球,研究了它们的微结构和物理化学性能。
宁晓华[9]2008年在《金银合金纳米材料的形状调控及其SERS活性研究》文中指出金属的光学和电学性质都与金属表面的自由电子有关,所以金属的LSPR性质是决定纳米粒子光学和电学性质的主要因素。金属纳米粒子作为目标材料人为的进行尺寸、形状调控以及将特定形貌纳米粒子组装成有序纳米结构的研究在近几年成为研究的热点。本论文正是基于此目的探索了环状金银合金纳米材料的制备,提出了一种控制纳米粒子形状、大小的新方法,并将制备的纳米粒子作为SERS基底,研究了纳米粒子的形貌、大小及聚集状态对SERS的影响。工作成果主要有以下几方面:1.用UV-Vis光谱,TEM照片,SEM照片跟踪监测了环状纳米粒子的形成过程,讨论了不同的金与银摩尔比对纳米粒子形成的影响,得到最适金、银摩尔比为0.3;2.在利用自组装技术制备叁角板银纳米粒子薄膜的基础上,通过模板牺牲氧化还原反应原位转化制备环状纳米粒子薄膜。以4-巯基苯胺(4-ATP)为探针分子进行表面增强拉曼光谱检测,结果表明随着平均厚度的缩小自组装单层膜基底的SERS信号逐渐减弱。3.构筑六边形合金纳米环及圆盘合金纳米环单层膜,用SEM照片表征其形貌并进行了SERS光谱研究,得到结果与Au-Ag合金叁角纳米环的相似。环状纳米材料作为一种新的纳米结构,使其具有许多独特的物理、化学性能,从而在医学、制药学、材料学、染料工业等领域具有很好的应用前景。
王祖民[10]2018年在《负载型纳米金催化剂新结构的可控合成及性能研究》文中认为催化是一个古老但又“永葆青春”的研究领域,催化科学与技术对整个人类社会发展产生的推动作用无与伦比。通过合理设计和可控合成,经济高效地制备高性能的优质催化剂,也是人类孜孜不倦的追求。近些年兴起的以金为代表的贵金属催化剂由于其独特的物理化学性质受到广泛关注。尤其是当其尺寸纳米化后,原本惰性的金对于多类催化反应展现了优异的活性、选择性和稳定性。因此,自上世纪90年代以来,催化领域掀起了合成纳米金催化剂的“淘金热”并持续升温。其中对于纳米金催化剂的分散度、载体和结构的研究是当今的热点和难点。本论文对负载型纳米金催化剂的构筑进行探讨,并通过对催化剂的组成、形貌和结构进行的优化调控,探索组成、结构与性能之间的内在关系。本论文将重点围绕不同载体负载贵金属金催化剂的制备,调控合成不同种类、组成及结构的载体,并通过不同的负载方式将纳米金以不同的形式进行担载。进而通过一系列的性质表征和性能测试,揭示纳米金与载体间的协同催化性能,探究不同催化反应对于催化剂结构的本质要求。主要成果如下:(1)通过简单的表面活性剂辅助的一步溶剂热法,实现大规模可控合成尺寸均一、形貌规整、结晶性好的氧化铈纳米管。并对其形成机理进行了探究,提出了“取向连接-奥斯特瓦尔德熟化”的机理。将氧化铈纳米管作为载体负载纳米金颗粒后,获得负载型Au/CeO2纳米管催化剂。该催化剂对一氧化碳催化氧化展现了较高的活性,一氧化碳的完全转化温度约73℃,活性能维持100小时以上。(2)采用简易的“一锅法”宏量制备了一系列准单原子金负载的金属有机框架材料(MOFs)催化剂。该方法具有步骤简单、条件温和、节能环保、设备要求低、生产周期短、产量较大的特点,十分适合实际工业生产。对于材料的形成提出了“原位还原-室温转化”的机理。通过调控合成条件,可以获得尺寸为准单原子级别的金颗粒。基于详细的表征可知,金原子除了少量团聚外几乎完全为原子尺度分散,且催化剂中MOFs载体和金表面洁净裸露,因而对于对硝基苯酚加氢反应显示出优异的催化效果。相对于文献报道,一阶反应速率常数和转换频率有一到两个数量级的提升,分别达到2.49 min-1和581 min-1;且催化剂循环5次后活性仍能几乎完全保持。(3)设计合成了叁明治结构催化剂,即将尺寸极小的贵金属活性物种夹心在两层载体材料之间,利用特殊结构的限域作用,提升催化剂的性能。本文采用先合成MOFs材料,再吸附贵金属纳米粒子,最后对其进行MOFs材料再包覆的方法,成功合成了 MIL-100(Fe)@Au@MIL-100(Fe)、ZIF-8@Au@ZIF-8和UiO-66@Au@UiO-66等叁明治结构催化剂,并成功获得了相应的叁明治结构贵金属Pt催化材料。研究结果表明,这种特殊的叁明治结构对于一氧化碳催化氧化反应的稳定性有明显的提升作用。140℃下传统负载MIL-100(Fe)@Au催化剂,30个小时就完全失活,而叁明治型的MIL-100(Fe)@Au@MIL-100(Fe)催化剂在反应长达120小时后,活性仍未明显降低。本论文的研究结果为设计合成新型负载型纳米金催化剂提供了一种新的思路,同时对设计其他高性能贵金属基催化材料有着重要的意义。
参考文献：
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[2]. 形状可控金纳米粒子的制备及表征[D]. 王平波. 兰州理工大学. 2009
[3]. 金和钯包金纳米立方体的合成，表征及其SERS活性研究[D]. 盛建军. 厦门大学. 2007
[4]. 金纳米粒子的控制合成及其电化学应用[D]. 徐俊. 厦门大学. 2007
[5]. 金属和聚合物纳米粒子的合成、应用及光谱研究[D]. 赵桂. 苏州大学. 2007
[6]. 金纳米晶体的制备与光学性质的调控[D]. 周仁甲. 浙江大学. 2008
[7]. 金属、半导体同质结/异质结纳米材料的液相合成及其表征[D]. 冯秀梅. 华南理工大学. 2012
[8]. 纳米化学[C]. 佚名. 中国化学会第二十四届学术年会论文摘要集. 2004
[9]. 金银合金纳米材料的形状调控及其SERS活性研究[D]. 宁晓华. 吉林大学. 2008
[10]. 负载型纳米金催化剂新结构的可控合成及性能研究[D]. 王祖民. 北京科技大学. 2018