本文關(guān)鍵詞：各向異性貴金屬納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑及其機(jī)理和性能研究

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【摘要】：在過去的幾十年里,科學(xué)家用不同的方法合成了多種形貌的貴金屬納米結(jié)構(gòu)。同時(shí),研究了它們在催化、生物標(biāo)記、醫(yī)學(xué)成像,以及表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)等方面的功能和應(yīng)用。通過控制貴金屬納米結(jié)構(gòu)的形貌、大小等幾何參數(shù),可以改變其物理和化學(xué)性質(zhì),進(jìn)而優(yōu)化材料的性能。本文基于各向異性生長和選擇性刻蝕可控制備了中空Pt/Au納米結(jié)構(gòu)、三角形Ag納米片以及Au-Ag錐形結(jié)構(gòu),探討了其生長機(jī)理和催化、SERS性質(zhì)。主要內(nèi)容分三個(gè)部分:(1)中空Pt/Au納米結(jié)構(gòu)的制備。通過一種簡單的方法,我們合成了由高密度Pt納米棒組成的中空Pt/Au納米結(jié)構(gòu)。該方法以Au納米粒子為種子,水溶性聚合物為還原劑和保護(hù)劑,KI為形貌控制和生長誘導(dǎo)劑。一系列的研究表明這種納米結(jié)構(gòu)的形成主要包括三個(gè)步驟:小尺寸的Au納米粒子變?yōu)锳u納米片;Pt在Au納米片{110}面上的選擇性生長;刻蝕劑在Au納米片{111}面上的選擇性刻蝕。此外,通過改變反應(yīng)條件可以合成枝狀的Pt納米球。我們用甲醇的催化氧化反應(yīng)來研究它的催化活性,結(jié)果顯示材料的催化性能與形貌密切相關(guān)。(2)種子生長法生長三角形Ag納米片。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于可以通過改變反應(yīng)條件實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)物的可控合成。在合成過程中,利用乙腈與Ag+的協(xié)同作用抑制Ag的自成核現(xiàn)象。同時(shí),檸檬酸鈉選擇性地吸附在Ag納米晶體的{111}面上,可以促使Ag納米結(jié)構(gòu)的各向異性生長。此外通過調(diào)節(jié)AgNO_3和種子的量,可以對Ag三角片的尺寸進(jìn)行調(diào)控。(3)Au-Ag納米棒的選擇性刻蝕。采用種子生長法合成不同長度的雙金屬Au-Ag納米棒,然后以生成的納米棒為模板,以丙二胺和空氣中的O_2作為刻蝕劑選擇性地刻蝕Au-Ag納米棒,從而形成Au-Ag或Ag-Au-Ag錐形納米結(jié)構(gòu)。通過改變反應(yīng)溫度和刻蝕劑等反應(yīng)條件,我們系統(tǒng)研究了刻蝕條件。最后對刻蝕后形成的Au-Ag納米錐形結(jié)構(gòu)的表面增強(qiáng)拉曼光譜進(jìn)行了測試,結(jié)果表明刻蝕后產(chǎn)物具有更好的表面增強(qiáng)拉曼散射性能。
【關(guān)鍵詞】：貴金屬納米結(jié)構(gòu) 各向異性 選擇性刻蝕 催化 表面增強(qiáng)拉曼光譜
【學(xué)位授予單位】：溫州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O643.36
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 引言10-11
• 1.2 各向異性貴金屬納米結(jié)構(gòu)的合成方法11-20
• 1.2.1 物理合成法11
• 1.2.2 化學(xué)合成法11-20
• 1.3 各向異性貴金屬納米材料的應(yīng)用20-22
• 1.3.1 生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用20-21
• 1.3.2 表面增強(qiáng)拉曼散射21-22
• 1.3.3 催化22
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容和意義22-24
• 第二章 中空Pt/Au納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑及其生長機(jī)理的研究24-34
• 2.1 引言24-25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)藥品與方法25-27
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品25
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器25-26
• 2.2.3 Pt/Au納米結(jié)構(gòu)的制備26
• 2.2.4 電化學(xué)性能測試26-27
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論27-31
• 2.3.1 Pt/Au納米結(jié)構(gòu)27-28
• 2.3.2 反應(yīng)時(shí)間的影響28-29
• 2.3.3 Au種子的影響29-30
• 2.3.4 KI的影響30-31
• 2.4 反應(yīng)機(jī)理的探究31-32
• 2.5 催化性能測試32-33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 第三章 三角形Ag納米片的合成及其生長機(jī)理的探究34-46
• 3.1 引言34-35
• 3.2 實(shí)驗(yàn)藥品與方法35-37
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品35-36
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器36
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容36-37
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論37-43
• 3.3.1 種子的影響37-39
• 3.3.2 AgNO_3的影響39-40
• 3.3.3 種子的量影響40-41
• 3.3.4 檸檬酸鈉的影響41-42
• 3.3.5 乙腈的影響42-43
• 3.3.6 溫度的影響43
• 3.4 生長機(jī)理的研究43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-46
• 第四章 選擇性刻蝕構(gòu)筑Au-Ag納米錐形結(jié)構(gòu)及其表面增強(qiáng)拉曼性能的測試46-55
• 4.1 引言46-47
• 4.2 實(shí)驗(yàn)藥品與方法47-49
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品47-48
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器48
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟48-49
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論49-53
• 4.3.0 合成的Au-Ag納米棒的形貌和生長機(jī)理49-50
• 4.3.1 刻蝕劑的選擇50-51
• 4.3.2 反應(yīng)條件的影響51-52
• 4.3.3 刻蝕劑用量的影響52
• 4.3.4 反應(yīng)時(shí)間的影響52-53
• 4.4 表面增強(qiáng)拉曼測試53-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-68
• 致謝68-70
• 攻讀碩士學(xué)位階段發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70

【相似文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 馬瑩;各向異性貴金屬納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑及其機(jī)理和性能研究[D];溫州大學(xué);2016年

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本文編號：976529