贵金属纳米材料的可控合成及其应用--《2014中国功能材料科技与产业高层论坛摘要集》2014年
贵金属纳米材料的可控合成及其应用
【摘要】：正贵金属(如金、银等)纳米材料由于其表面等离体共振性质在生物传感、显影、化学分析及可见光催化等领域具有广阔应用前景。目前这类材料在实际中的应用尚比较有限,在很大程度上也源于材料合成的可控性、重现性及规模制备等方面的制约。为此,我们提出了一条新颖的基于配位作用的贵金属纳米材料合成路线,初步探索了单金属纳米材料的定向合成,在保证金银等贵金属纳米材料尺寸和形貌的均一性和可控性的同时,实现了一步、克量级的制备。另外,通过合理的结构设计和合金化策略,实
【作者单位】：
【分类号】：TB383.1【正文快照】：
贵金属(如金、银等)纳米材料由于其表面等离体共振性质在生物传感、显影、化学分析及可见光催化等领域具有广阔应用前景。目前这类材料在实际中的应用尚比较有限,在很大程度上也源于材料合成的可控性、重现性及规模制备等方面的制约。为此,我们提出了一条新颖的基于配位作用的
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贵金属纳米粒子/硅纳米线复合纳米材料的制备及其催化性能研究
优质期刊推荐贵金属纳米材料的可控合成及其表征--《华南理工大学》2011年硕士论文
贵金属纳米材料的可控合成及其表征
【摘要】：发展纳米科技,纳米材料是基础。贵金属纳米材料具有许多其它普通材料所不具有的独特的物理化学性质,在光学、电学、催化和医药等领域有着广泛的应用,因而受到研究者的广泛关注和研究。贵金属纳米材料的性能与其尺寸和形貌密切相关,所以如何用简易的方法实现贵金属纳米材料的形貌和尺寸的可控制备是一个具有挑战性的课题。
本论文通过简单的液相法,实现了贵金属纳米材料的尺寸和形貌的可控合成,并用透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、电子能谱(EDS)、选区电子衍射(SAED)、紫外-可见光谱(UV-visible)、荧光光谱(PL)等表征手段对它的组成、结构、尺寸、形貌和性能等进行了表征。本论文获得的主要成果如下:
1.用简单的液相法,成功制备出表面规整、均一的立方形银纳米粒子,并通过调控S2-的量,制备了一系列尺寸可控的银立方纳米材料。研究发现,在一定情况下诱导剂(Na2S)的量与银立方纳米材料的边长(42-84 nm)成线性关系。继续加大诱导剂的量,则产物变为银纳米线。
2.通过置换反应,以银立方纳米材料为模板,在一定的温度下分别加入已经配置好的钯、铂、金前躯体溶液,成功制备出具有空心结构的立方形的钯、铂、金纳米材料。研究表明,空心立方钯纳米材料的尺寸和形貌也与银模板的尺寸、钯前躯体的量和温度密切相关,改变其中的一个参数,也可以实现空心立方钯纳米材料尺寸和形貌的可控制备。
3.通过金纳米棒的诱导,用水热法成功制备了纳米棒构筑的(Au/CdS)花状异质结纳米晶。在合成中,金纳米棒起着决定性的作用,没有金纳米棒的辅助,产物将是无定形的CdS纳米结构。
【关键词】：
【学位授予单位】：华南理工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2011【分类号】：TB383.1【目录】：
ABSTRACT6-7
第一章 绪论10-28
1.1 纳米材料概述10-17
1.1.1 纳米材料的定义和分类10-11
1.1.2 纳米材料的特性11-13
1.1.3 纳米材料的制备方法13-14
1.1.4 纳米材料的发展前景14-17
1.2 贵金属纳米材料的研究进展17-24
1.2.1 贵金属纳米材料的定义和分类17-18
1.2.2 贵金属纳米材料的特性18-19
1.2.3 贵金属纳米材料的可控制备19-24
1.3 金属/半导体异质结纳米材料的研究进展24-26
1.4 本文的选题意义和研究内容26-28
1.4.1 论文的选题意义26-27
1.4.2 论文的研究内容27-28
第二章 银立方纳米材料的可控合成与表征28-36
2.1 引言28-29
2.2 实验部分29-31
2.2.1 实验试剂29
2.2.2 实验仪器29
2.2.3 一步法合成银立方纳米材料29-30
2.2.4 样品的制作与表征方法30-31
2.3 结果与讨论31-35
2.3.1 银立方纳米材料的几何形貌和成分分析31-32
2.3.2 银立方纳米材料的紫外可见吸收谱图分析32-33
2.3.3 硫化钠的浓度对银立方纳米材料形貌的影响33-35
2.4 结论35-36
第三章 空心钯纳米立方材料的可控合成与表征36-49
3.1 引言36
3.2 实验部分36-38
3.2.1 实验试剂37
3.2.2 实验仪器37
3.2.3 钯、铂、金空心纳米立方材料的制备37
3.2.4 样品的制作与表征方法37-38
3.3 结果与讨论38-48
3.3.1 PdCl_2浓度的影响38-39
3.3.2 温度的影响39-41
3.3.3 Ag 纳米材料尺寸的影响41-44
3.3.4 金属前躯体的影响44-45
3.3.5 空心立方纳米材料的结构成分分析45-48
3.4 结论48-49
第四章 Au/CdS花状异质结纳米材料的合成与表征49-57
4.1 引言49-50
4.2 实验部分50-52
4.2.1 实验试剂50
4.2.2 实验仪器50
4.2.3 金纳米棒的制备50
4.2.4 Au/CdS 花状异质结纳米晶体的制备50-51
4.2.5 样品的制作与表征方法51-52
4.3 结果与讨论52-56
4.3.1 Au/CdS 花状异质结纳米材料的几何形貌和成分分析52-54
4.3.2 Au/CdS 花状异质结纳米材料的光谱分析54-55
4.3.3 Au/CdS 花状异质结纳米材料的生长机理分析55-56
4.4 结论56-57
参考文献57-67
攻读硕士学位期间取得的研究成果67-68
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贵金属纳米复合材料的制备及其电催化性能研究
科学家们预测，到2030年左右，全世界的化石燃料将会消耗殆尽。因此，改变能源结构，寻找新能源已成为全人类必须面对的重大科学问题。燃料电池作为一种将化学能直接转变为电能的发电装置，具有能量效率高、燃料多样、机动灵活、环境污染少等优点，因此不少科学家认为，在21世纪知识经济时代，燃料电池在能源领域里将占举足轻重的地位，因此，掌握第四代发电技术，研制和发展燃料电池具有跨世纪的意义。燃料电池是以氢气、甲烷、甲醇、甲酸等为燃料，将化学能转变为电能，主要产物为水，属于无污染的绿色能源。然而燃料电池商业化程度一直不是很高，究其原因成本太高是其中之一，主要是来自于铂的成本。如何提高铂的利用率是其中的关键因素。此外，催化剂载体对催化剂的效率有着举足轻重的影响。近些年来，具有高表面积、低电阻和高稳定性的导电聚合物作为燃料电池的催化剂载体得到了广泛的研究。当下作为燃料电池催化剂载体得到大量研究的是杂环共轭导电聚合物，例如聚苯胺、聚噻吩和聚吡咯以及它们的衍生物。　　
本文采用电化学方法制备了导电聚合物/贵金属复合催化剂。通过SEM、EDX和电化学方法等对制备的复合催化剂进行了系列表征，并探究了复合催化剂对甲醇、甲醛等有机小分子的电催化氧化性能。　　
(1)采用循环伏安法在铂电极表面合成了聚邻甲氧基苯胺-多壁碳纳米管膜，并采用恒电位法在膜上沉积了铂纳米粒子，制得Pt修饰聚邻甲氧基苯胺-多壁碳纳米管复合膜电极。复合膜的形貌通过SEM进行了表征，用循环伏安法考察了复合膜电极对甲醇和甲醛的电催化氧化性能。　　
(2)通过电化学方法成功地制备了聚邻甲氧基苯胺-多壁碳纳米管复合薄膜修饰的铂金双金属纳米催化材料，并对其进行了SEM及EDX表征。另外通过Au的加入，探讨了双金属催化剂与单金属催化剂对有机小分子催化性能的不同点。甲醇和甲醛的电催化氧化结果以及计时电流法分析结果都表明，Pt-Au/POMAN-MCNTs(t1=1 s)电极比Pt-Au/POMAN-MCNTs(CV)电极有着更好的电催化氧化活性和抗毒化能力，从而说明不同的沉积金属粒子的方法会对所制备的催化剂的催化效果产生直接而重要的影响。　　
(3)采用电化学循环伏安法，在酸性水溶液中制备了一系列的铂及铂钌/聚苯胺/聚邻甲氧基苯胺电极。通过电子扫描电镜对制备的电极的外貌进行了表征。利用循环伏安法、计时电流法探讨了所制备的电极对甲酸的催化效果以及催化机理。通过实验结果，我们知道Ru的加入，改变了Pt基催化剂催化甲酸的机理以及最终提高了催化甲酸的性能，因此，铂钌/聚苯胺/聚邻甲氧基苯胺电极将会为DFAFC的发展开辟一条新的途径。
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