金基鉑族貴金屬納米顆粒的可控制備及基于其表面缺陷的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-31 16:08
眾所周知,貴金屬納米材料具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、較高的穩(wěn)定性、優(yōu)異的生物相容性以及獨(dú)特的光學(xué)、磁學(xué)等性能,使其在(SERS)表面增強(qiáng)拉曼散射、催化、生物醫(yī)療、傳感等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用和研究。值得一提的是,貴金屬納米材料的物理和化學(xué)性質(zhì)不僅受其尺寸、形貌的影響,而且與其表面缺陷、材料結(jié)構(gòu)等也息息相關(guān)。例如,在貴金屬納米材料表面構(gòu)建缺陷,通?梢栽黾踊钚晕稽c(diǎn)并提升其催化性能。相比于單一貴金屬組分的納米材料,核殼、合金結(jié)構(gòu)的貴金屬納米材料可以實(shí)現(xiàn)多金屬間的協(xié)同作用,通常具有更高的催化活性和穩(wěn)定性。由于金納米顆粒具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),截至目前,研究者們已經(jīng)成功設(shè)計(jì)和制備了很多不同類型和功能的金納米顆粒,但是在其合成制備過程中依然存在一些問題需要被解決。比如,為了避免自成核現(xiàn)象的不良影響,總是需要使用多步種子生長(zhǎng)法來制備大尺寸、高質(zhì)量金納米顆粒。而對(duì)于沒有材料合成經(jīng)驗(yàn)的研究人員來說,多步種子生長(zhǎng)法的實(shí)驗(yàn)操作仍然很復(fù)雜。因此,如果能通過一步種子生長(zhǎng)法實(shí)現(xiàn)大尺寸、高質(zhì)量、不同形貌的金納米顆粒的制備,將有利于更好地拓展它們?cè)诓煌I(lǐng)域中的應(yīng)用。由于孿晶晶界處會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力,因此在納米材料中設(shè)計(jì)和構(gòu)造孿晶缺陷被認(rèn)為是...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:170 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-2金納米顆粒的TEM圖像(A)?[24];鈀納米團(tuán)簇的高角環(huán)形暗場(chǎng)像圖像(B)?[25];??鉑單原子的高角環(huán)形暗場(chǎng)像圖像(C)?[26];多枝金納米顆粒的TEM圖像(D)?[27];空心??
山東大學(xué)博士學(xué)位論文??根據(jù)已有的工作知道,貴金屬納米材料的相關(guān)性質(zhì)主要與其尺寸、形貌和組??成相關(guān),其中尺寸通常直接影響納米材料的比表面積以及表面和內(nèi)部的原子數(shù)比;??形貌反映了納米材料的表面晶面,表面結(jié)構(gòu)以及邊緣臺(tái)階等特征;組成主要包括??納米材料的組成元素以及不同元素所占的比例。因此基于尺寸差異,貴金屬納米??材料可以簡(jiǎn)單分為納米顆粒、納米團(tuán)簇和單原子等(圖丨-2A-C)?[24-26];基于形??貌,貴金屬納米材料主要有多枝形貌、多孔形貌以及多面體形貌等(圖1-2D-F)??[27-29];而基于元素組成,可以分為單一貴金屬納米材料、多元貴金屬納米材料??等,其中多元貴金屬納米材料因?yàn)榭梢越Y(jié)合不同金屬的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用和研宄??[23]?〇??1.3.3多元貴金屬納米材料??圖1-3兩種類型的金屬原子(中心)通過四種原子排列方式(中環(huán)),形成大量不同構(gòu)型??的雙金屬納米晶體(外環(huán))的示意圖。其中兩種不同的金屬原子分別由黃色和灰色表示,??合金或者金屬間化合物由橙色表示[23]。??Figure?1-3?Schematic?illustration?showing?the?evolution?from?two?types?of?metal?atoms?(center)?to??four?types?of?atomic?distributions?(middle?ring)?and?then?a?large?number?of?bimetallic?nanocrystals??with?distinct?architectures?(outer?ring).?The?two?different?atoms?have?a?
圖1-4核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒在現(xiàn)代科技中不同領(lǐng)域,尤其在催化領(lǐng)域中的應(yīng)用[45]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Trimetallic Au@PdPt core-shell nanoparticles with ultrathin PdPt skin as highly stable electrocatalysts for the oxygen reduction reaction in acid solution[J]. Xiaokun Li,Chunmei Zhang,Cheng Du,Zhihua Zhuang,Fuqin Zheng,Ping Li,Ziwei Zhang,Wei Chen. Science China(Chemistry). 2019(03)
[2]Rational design and synthesis of noble-metal nanoframes for catalytic and photonic applications[J]. Xue Wang,Aleksey Ruditskiy,Younan Xia. National Science Review. 2016(04)
本文編號(hào):2949915
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:170 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-2金納米顆粒的TEM圖像(A)?[24];鈀納米團(tuán)簇的高角環(huán)形暗場(chǎng)像圖像(B)?[25];??鉑單原子的高角環(huán)形暗場(chǎng)像圖像(C)?[26];多枝金納米顆粒的TEM圖像(D)?[27];空心??
山東大學(xué)博士學(xué)位論文??根據(jù)已有的工作知道,貴金屬納米材料的相關(guān)性質(zhì)主要與其尺寸、形貌和組??成相關(guān),其中尺寸通常直接影響納米材料的比表面積以及表面和內(nèi)部的原子數(shù)比;??形貌反映了納米材料的表面晶面,表面結(jié)構(gòu)以及邊緣臺(tái)階等特征;組成主要包括??納米材料的組成元素以及不同元素所占的比例。因此基于尺寸差異,貴金屬納米??材料可以簡(jiǎn)單分為納米顆粒、納米團(tuán)簇和單原子等(圖丨-2A-C)?[24-26];基于形??貌,貴金屬納米材料主要有多枝形貌、多孔形貌以及多面體形貌等(圖1-2D-F)??[27-29];而基于元素組成,可以分為單一貴金屬納米材料、多元貴金屬納米材料??等,其中多元貴金屬納米材料因?yàn)榭梢越Y(jié)合不同金屬的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用和研宄??[23]?〇??1.3.3多元貴金屬納米材料??圖1-3兩種類型的金屬原子(中心)通過四種原子排列方式(中環(huán)),形成大量不同構(gòu)型??的雙金屬納米晶體(外環(huán))的示意圖。其中兩種不同的金屬原子分別由黃色和灰色表示,??合金或者金屬間化合物由橙色表示[23]。??Figure?1-3?Schematic?illustration?showing?the?evolution?from?two?types?of?metal?atoms?(center)?to??four?types?of?atomic?distributions?(middle?ring)?and?then?a?large?number?of?bimetallic?nanocrystals??with?distinct?architectures?(outer?ring).?The?two?different?atoms?have?a?
圖1-4核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒在現(xiàn)代科技中不同領(lǐng)域,尤其在催化領(lǐng)域中的應(yīng)用[45]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Trimetallic Au@PdPt core-shell nanoparticles with ultrathin PdPt skin as highly stable electrocatalysts for the oxygen reduction reaction in acid solution[J]. Xiaokun Li,Chunmei Zhang,Cheng Du,Zhihua Zhuang,Fuqin Zheng,Ping Li,Ziwei Zhang,Wei Chen. Science China(Chemistry). 2019(03)
[2]Rational design and synthesis of noble-metal nanoframes for catalytic and photonic applications[J]. Xue Wang,Aleksey Ruditskiy,Younan Xia. National Science Review. 2016(04)
本文編號(hào):2949915
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