多尺度金納米粒子的可控生長、二氧化硅包覆及其催化性能研究.pdf

1、近來,以金納米粒子為代表的金屬納米顆粒,以其優(yōu)異的物化特性以及在催化、傳感、生物探針、體內(nèi)成像等領(lǐng)域的可觀應(yīng)用前景而成為當(dāng)前的研究熱點。通過使用透射電子顯微鏡、紫外可見吸收光譜、原子力顯微鏡、熒光光譜等多種技術(shù)方法,本文研究了不同尺度的油溶性和水溶性金納米粒子的合成、二氧化硅包覆及其催化性能。
　　由于金納米粒子具有典型的尺寸效應(yīng),其催化性能與粒子尺度大小密切相關(guān)。分別利用Stucky法和Frens方法合成了油溶性和水溶性的金納米

2、粒子,并通過細(xì)化制備條件,系統(tǒng)地研究了合成溫度、溶劑配比對油溶性納米粒子以及生長步數(shù)對水溶性納米粒子的形狀、粒徑、單分散性以及相應(yīng)的光學(xué)性質(zhì)的影響,進(jìn)而實現(xiàn)了對金納米粒子粒徑的有效調(diào)控。實驗結(jié)果表明,對于油溶性金納米粒子,所得粒子均在量子尺度,通過改變生長溫度可使合成粒子的粒徑由3nm增至7nm;升高溫度不僅會增加所得納米粒子的粒徑,也會提高粒子的均一度;增加溶劑的極性和親水性可以減小粒子的尺度,實現(xiàn)金納米粒子向金納米團(tuán)簇的轉(zhuǎn)變,最終得

3、到具有光致發(fā)光效應(yīng)的金納米團(tuán)簇。而對于水溶性金納米粒子,其粒徑隨生長步數(shù)增加而增大,粒徑可以從幾納米到幾十納米大小可控。為了增加金納米粒子在催化反應(yīng)中的穩(wěn)定性和可控性,采用St?ber法,對所得不同類型的金納米粒子進(jìn)行了SiO2包覆,實現(xiàn)了對其包覆殼層厚度和殼內(nèi)粒子數(shù)的調(diào)控,并揭示了氨水和TEOS用量對所形成核殼結(jié)構(gòu)的影響。實驗證明,為了實現(xiàn)單個金納米粒子的均勻包覆,需要同時優(yōu)化氨水和TEOS的用量,降低TEOS的用量并不能單調(diào)降低Si