【摘要】：貴金屬納米材料因具有獨(dú)特的催化、光學(xué)、電磁等物理化學(xué)性質(zhì),被廣泛用于催化、化學(xué)檢測、傳感等領(lǐng)域。也因此,可控制備尺寸均一、具有一定形貌、穩(wěn)定分散的貴金屬納米粒子一直是貴金屬納米材料制備領(lǐng)域的熱點(diǎn),也是難點(diǎn)。本論文中,我們以氧化石墨烯(GO)接枝聚合物刷為模板,通過吸附貴金屬前驅(qū)體,一步法原位還原可控制備了具有一定形貌、尺寸均一、穩(wěn)定分散且分布均勻的貴金屬納米結(jié)構(gòu)。并研究了不同還原性還原劑及帶不同電性官能團(tuán)聚合物刷在調(diào)控貴金屬納米結(jié)構(gòu)生長中的作用;同時(shí),成功制備了GO-聚合物(刷)/(特殊形貌)貴金屬納米粒子功能性復(fù)合材料,并對其在催化和SERS增強(qiáng)方面的應(yīng)用進(jìn)行了探究。具體內(nèi)容如下:(1)以GO接枝顯正電的聚(4-乙烯基吡啶)(P4VP)刷為模板,利用聚電解質(zhì)P4VP與AuCl_4~-間的靜電作用,吸附一定量的AuCl_4~-離子,然后以還原性極弱的吡咯單體為還原劑,通過營造不同的還原氛圍,一步法原位還原,在GO-P4VP表面分別制備了大小均一的花狀A(yù)u納米結(jié)構(gòu)和管狀A(yù)u-PPy復(fù)合結(jié)構(gòu)材料。并分別對所制備的GO-P4VP/Au-PPy復(fù)合材料進(jìn)行了SERS增強(qiáng)及催化還原4-硝基苯酚的探究。(2)以GO接枝P4VP分子刷為基底,分別吸附不同貴金屬前驅(qū)體離子(AuCl_4~-、Ag~+),選用弱還原性及強(qiáng)還原性還原劑,對比研究了P4VP刷對Au、Ag不同貴金屬及在不同還原性還原劑條件下對貴金屬納米結(jié)構(gòu)的調(diào)控。一步法原位還原調(diào)控獲得了穩(wěn)定、均勻分散且具有不同形貌的Au、Ag微納米結(jié)構(gòu)。其中利用抗壞血酸(AA)還原制備的“荷包蛋”Au納米結(jié)構(gòu),在以4-ATP為探針分子的SERS中展現(xiàn)了良好的增強(qiáng)效果。(3)以GO接枝顯負(fù)電的聚丙烯酸(PAA)分子刷為模板,通過靜電作用吸附不同的Ag前驅(qū)體(Ag~+、[Ag(NH_3)_2]~+),隨后以弱還原劑AA和強(qiáng)還原劑NaBH_4分別還原不同的Ag前驅(qū)體,一步法原位還原在GO-PAA表面分別制備了高密度、分散均勻由Ag納米片組裝形成的3D多級花狀A(yù)g結(jié)構(gòu)和無規(guī)則的Ag納米粒子。研究了強(qiáng)弱不同還原劑對Ag納米結(jié)構(gòu)的影響,并以4-ATP為探針分子對所制備的GO-PAA/3D多級花狀A(yù)g納米結(jié)構(gòu)復(fù)合材料進(jìn)行了SERS性能檢測。
【學(xué)位授予單位】：寧波大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O631;TB383.1
【圖文】：

- 5 -壞血酸（AA）的量，制備了從納米立方體到菱形十二面體一系列的 Au 納米粒子。所制備的Au 納米結(jié)構(gòu)演變過程如圖1.2 所示。圖1.2 通過改變還原劑用量所制備的不同形貌Au 納米晶體的演變過程及相應(yīng)的低倍、高倍SEM 圖：（a）去頂端立方體，（b）立方體，（c）過渡體1，（d）三八面體，（e）過渡體2，（f）菱形十二面體[31]Fig. 1.2 SEM images the nanocrystals (a) truncated cubes, (b) cubes,(c) transitional product 1,(d) trisoctahedra, (e)transitional product 2, and (f) rhombic dodecahedra and the corresponding High-magnification SEM images withdrawings showing the morphological evolution ofthe gold nanocrystals synthesized by varying the amount ofascorbic acid added to the reaction solution. All scale bars represent 50 nm.[31]Jorge 課題組[32]利用種子生長法，在表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）存在的條件下，先用NaBH4還原HAuCl4獲得 Au 種子

貴金屬微納米結(jié)構(gòu)在聚合物刷表面的可控生長- 6 -圖1.3 （a-c）不同反應(yīng)時(shí)間所制備的Au 納米粒子的TEM 圖：（a）0min，（b）60min，（c）90min；（d）Au 正八面體納米結(jié)構(gòu)的SEM 圖；（e）Au 納米棒形成Au 正八面體的過程示意圖[32]Fig. 1.3 (a-c)TEM images showing the morphology of the Au nanoparticles at different reaction times: (a) 0, (b)60, and (c) 90 min. (d) SEM images of Au octahedra. (e)Illustration Showing the Gradual Transformation of Aunanorods into Octahedra.[32]1.3 聚合物調(diào)控貴金屬微納米結(jié)構(gòu)的制備當(dāng)前，通過引入小分子添加劑，成功制備了多種貴金屬納米粒子形貌，并且實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)可控高分散性，推動了對貴金屬納米材料性質(zhì)的研究及應(yīng)用。然而令人遺憾的是，小分子添加劑的引入對一定形貌貴金屬納米材料的制備起到了調(diào)控和保護(hù)作用，但同時(shí)也使所制備的貴金屬納米材料因?yàn)楦街@些小分子添加劑而受到了污染[33]，貴金屬納米結(jié)構(gòu)表面吸附的表面活性劑或離子等小分子添加劑難以除去，因此降低了其物理化學(xué)性能[34, 35]。近年來

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 廖佳;胡玉玲;李攻科;;基于貴金屬納米粒子的SERS活性基底研究進(jìn)展[J];分析科學(xué)學(xué)報(bào);2015年01期

本文編號：2715808