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贵金属纳米颗粒的可控制备及其光学和催化性能研究

作　者: 巩学忠
导　师: 黄少铭；杨云
学　校: 温州大学
专　业: 物理化学
关键词: 贵金属纳米颗粒种子生长可控合成电化学氧化
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

贵金属纳米颗粒在工业催化、生物医疗、能源环境等领域具有很好的应用前景,它们的性质与其结构、形貌、尺寸等密切相关,因此它们的可控制备一直是研究的热点。本论文基于种子生长法,可控制备了多种不同结构的贵金属纳米颗粒,提出了新的反应机理与过程,并研究了其光学和催化性质。主要内容如下:（1）通过种子生长法并结合加伐尼（Galvanic）反应制备了中空核壳纳米颗粒（AuAg@Au）。通过控制反应条件（种子尺寸、氯金酸的量）,可以得到不同中空程度的纳米颗粒,并发现了新的Galvanic反应历程;用2-萘硫酚作为探针分子研究了纳米颗粒的表面增强拉曼散射（SERS）性质,结果表明,所制备的中空结构的纳米颗粒具有良好的SERS性质。（2）用种子生长法可控制备了铂纳米颗粒,通过调节反应条件,如反应时间、种子尺寸等因素,得到了各种形状的铂纳米颗粒。进一步探讨了可能的生长机理,并发现铂纳米颗粒的生长方式及最终形貌很大程度上依赖于前驱体浓度与种子颗粒表面积的比值（c/s）。甲醇的电化学催化氧化实验表明,所制备纳米颗粒的催化性能与颗粒的尺寸和形貌有关,其中,枝状铂纳米颗粒的催化性能最佳。（3）以Mn₃O₄纳米颗粒作为种子催化生长合成铂纳米颗粒,得到了少见的多晶结构的铂纳米颗粒,并通过进一步控制生长,制备了单晶的铂纳米棒。探讨了可能的生长机理,发现Mn₃O₄颗粒起催化作用或是催化调节剂的作用。通过高分辨透射电镜（HRTEM）的观察发现,铂纳米棒的表面存在大量的高指数晶面,在甲醇的电化学氧化实验中表现出优异的催化性能,有望进发展成为更加高效实用的纳米催化剂。

贵金属纳米颗粒的可控制备及其光学和催化性能研究

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