基于金、銀的微-納米結(jié)構(gòu)復合物的可控制備及催化性能研究.pdf

1、近年來，隨著人們對金屬領(lǐng)域研究的不斷發(fā)展，基于金(Au)、銀(Ag)、鉑(Pt)、鈀(Pd)這幾種常見的貴金屬的催化劑，由于其獨特的催化活性而引起了人們越來越多的重視，并且被廣泛的應用到了各個領(lǐng)域。
　　本文設計并且合成了一系列的不同形貌的基于貴金屬金、銀微/納米結(jié)構(gòu)的復合物催化劑，并對其催化性能進行了研究，具體說來主要分為以下幾個方面。
　　1.氧化石墨烯誘導多分枝狀金納米結(jié)構(gòu)的制備及性能研究
　　具有獨特形貌并且富

2、含明確定義單一晶面的貴金屬納米晶引起了廣泛的關(guān)注，特別是高度分枝狀的結(jié)構(gòu)。我們簡單地通過將氯金酸鉀(KAuCl4)溶液、氧化石墨烯(GO)溶液以及乙醇在室溫下混合制備了多分枝狀金納米結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的多分枝狀結(jié)構(gòu)不同，我們的多分枝狀金納米結(jié)構(gòu)富含單一的{111}晶面。與含有混合晶面的金納米球相比，多分枝狀結(jié)構(gòu)在催化4-硝基苯酚還原的反應中表現(xiàn)出了更為優(yōu)越的催化活性。我們的研究表明第一例同時具有高度分枝狀結(jié)構(gòu)以及單一晶面的金納米結(jié)構(gòu)可以簡單方

3、便的一步合成出來了。我們的多分枝狀金納米結(jié)構(gòu)為揭示多分枝狀貴金屬納米晶表面原子排布與催化性能的關(guān)系提供了理想的研究平臺。
　　2.氧化石墨烯誘導金納米片的制各及其分段催化性能的研究
　　在氧化石墨烯存在下，我們將氯金酸鉀(KAuCl4)溶液以及乙醇在室溫下進行混合一步合成出了金納米片。在催化4-硝基苯酚的還原反應中，金納米片表現(xiàn)出了先慢后快分段催化的有趣現(xiàn)象?？赡茉蚴茄趸┍贿€原成還原氧化石墨烯(RGO)后可以進一步提

4、高催化效率。氧化石墨烯在金納米片的合成以及催化過程中起著至關(guān)重要的作用:在合成過程含氧官能團與Au3+離子相互作用，使Au3+離子在含氧官能團周圍聚集;在催化過程中，GO被還原成RGO之后，部分恢復了石墨烯的結(jié)構(gòu)，提高了電子傳輸能力，從而導致催化速率進一步提高。
　　3.塔狀結(jié)構(gòu)碘化銀的合成:化學溶解純化形貌，同時提高了催化劑耐久性并增強了催化活性
　　合成具有單一的明確定義形貌的微/納米結(jié)構(gòu)引起了各個領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，特別是

5、在催化劑領(lǐng)域。然而大部分傳統(tǒng)的合成手段一般都面臨著實驗條件嚴苛、需要大型儀器設備以及不能量產(chǎn)等問題。為了迎接這些挑戰(zhàn)需要發(fā)展一個簡單、經(jīng)濟、可量產(chǎn)的方法。通過硝酸銀(AgNO3)與碘化鉀(KI)之間的直接沉淀反應，我們可以得到無規(guī)則結(jié)構(gòu)的AgI及其與塔狀結(jié)構(gòu)AgI的混合物。與前者相比，混合體系在光降解甲基橙污染物時表現(xiàn)出了增強的催化活性，然而要想作為一種優(yōu)良的催化劑其催化耐久性卻太差。進一步的研究發(fā)現(xiàn)無規(guī)則結(jié)構(gòu)可以通過KI輔助的化學溶解