超薄銠納米片的合成及納米晶表面結(jié)構(gòu)形成機(jī)制探討.pdf

1、貴金屬納米材料因其獨(dú)特的物理、化學(xué)性質(zhì)而被廣泛應(yīng)用于催化、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。近年來研究發(fā)現(xiàn)，貴金屬納米材料的性質(zhì)與貴金屬納米晶的尺寸、形貌和表面結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。研究者們通過調(diào)控這些因素，來提高貴金屬納米晶的性能。其中貴金屬的形貌控制被認(rèn)為是非常有效的調(diào)控貴金屬納米晶性質(zhì)的方法，從而使貴金屬形貌可控合成成為了最新的研究熱點(diǎn)，近年來，Au、Ag、Pt、Pd納米結(jié)構(gòu)的制備和形貌控制取得了很好的發(fā)展，各種形貌（例如，棒狀、片狀、立方體、四面體、八面

2、體等等）和尺寸的納米晶被成功制備得到。隨著越來越多形貌的貴金屬納米材料被合成出來，研究熱點(diǎn)從簡單的形貌控制，轉(zhuǎn)向深入研究貴金屬納米材料生長機(jī)理。
　　 金屬銠作為一種重要的催化劑，在眾多有機(jī)反應(yīng)以及CO催化氧化中有極其特別的催化性質(zhì)。因?yàn)榻饘巽櫾诖呋胁豢苫蛉?，并且稀少，所以人們針對銠納米顆粒的尺寸、形貌的精確控制做了大量的研究工作，但是現(xiàn)有的常規(guī)合成方法中，都會引入大分子表面活性劑，由于表面活性劑的吸附，使得用此類方法制備得到

3、的納米晶存在“不干凈”表面而影響后期的催化活性等。小分子具有極高的特異性以及容易從納米晶表面除去的特點(diǎn)。因此，用小分子作為吸附劑來控制合成就可能避免上述的缺點(diǎn)，優(yōu)勢則極為明顯。本論文發(fā)展了一例通過小分子控制合成超薄銠納米片的方法，整個合成體系中徹底避免使用大分子表面活性劑，從而得到表面清潔的超薄銠納米片。此方法通過簡單的甲醛輔助溶劑熱方法合成得到了厚度僅約有1.0nm的超薄銠納米片，并在研究中發(fā)現(xiàn)，甲醛在超薄銠納米片的形成過程中同時起著

4、還原以及控制形貌的作用，這種作用是通過甲醛在溶劑熱條件下分解為H2和CO來實(shí)現(xiàn)的。合成體系中避免了引入大分子表面活性劑，制備得到的超薄銠納米片表面清潔。因此，在之后的CO氧化催化性能測試中，將制得的超薄銠納米片負(fù)載于CeO2而得到的1％Rh/CeO2催化劑表現(xiàn)出了很好的催化性能，具有較低的完全轉(zhuǎn)化溫度和起始轉(zhuǎn)化溫度。
　　 我們通過研究晶體生長單位在生長介質(zhì)中的過飽和度與不同晶面晶面能的關(guān)系，對納米晶體表面的生成機(jī)制進(jìn)行了探討。

5、為了說明該生成機(jī)制，我們通過兩種方式來討論晶面的生成和過飽和度的關(guān)系:1）晶面的生成功函與生長單元的過飽和度有函數(shù)關(guān)系:Whkl=Bhkl/1/mN（μ-μ0）-Ahkl，本論文通過計算各晶面的生成功與過飽和度的關(guān)系，探討了不同過飽和度Δμ區(qū)間內(nèi)，各晶面生成功的大小關(guān)系，從晶面的生成功的角度去解釋了不同表面能的晶體的生長機(jī)理。2）晶面的比表面能與過飽和度關(guān)系，本論文的主要工作是通過計算單位面積內(nèi)斷鍵的數(shù)目對fcc金屬結(jié)構(gòu)的各晶面的比表面