金屬多階層結(jié)構(gòu)納米材料的電化學(xué)制備及其應(yīng)用.pdf

1、貴金屬納米金屬顆粒具有獨(dú)特的物理和化學(xué)性能，其中包括可逆金屬/絕緣體電子躍遷、非線性光學(xué)效應(yīng)、光能轉(zhuǎn)化效應(yīng)、催化效應(yīng)和表面增強(qiáng)拉曼效應(yīng)(SERS)等。貴金屬Au，Ag及其合金納米粒子的特性依賴于粒子的尺寸、形狀和晶體結(jié)構(gòu)。因此，制備過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)Au，Ag納米粒子大小、形貌和晶體結(jié)構(gòu)的控制顯得非常重要。 本論文采用電化學(xué)方法調(diào)控合成不同形貌的Ag，Au及其合金的納米材料，研究了這些金屬多階層結(jié)構(gòu)納米材料的電沉積機(jī)理，并且初步探討了

2、這些新型納米結(jié)構(gòu)材料在表面增強(qiáng)拉曼和生物電化學(xué)方面的應(yīng)用。本論文研究?jī)?nèi)容如下： 1.采用電沉積技術(shù)制備形貌有序，單晶結(jié)構(gòu)的銀枝晶。初步探索了其作為基底對(duì)生物小分子的拉曼增強(qiáng)(SERS)效應(yīng)的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，低AgNO3濃度、低電流密度和合適溫度是枝晶銀形成的重要條件?？刂坪线m的條件，銀枝晶可以用電沉積方法大批量合成，而且得到的枝晶結(jié)構(gòu)比較均勻。銀枝晶為松樹狀，有長(zhǎng)長(zhǎng)的主干、側(cè)枝和葉子。主干的直徑約50 nm，主干和枝干的長(zhǎng)度

3、可以分別達(dá)到40μm和10μm。而且枝晶有較高的對(duì)稱性。每個(gè)側(cè)枝對(duì)稱地從主干以60°生長(zhǎng)，這說明了銀枝晶的生長(zhǎng)具有選擇性。而在相同電流密度沉積條件下，較高AgNO3濃度或溫度低于25℃或高于60℃時(shí)，均不利于銀枝晶的生長(zhǎng)，只能得到銀微米粒子。制備的枝晶銀應(yīng)用實(shí)驗(yàn)表明，以枝晶銀作為基底，對(duì)生物小分子腺嘌呤的檢測(cè)具有較強(qiáng)的表面拉曼增強(qiáng)效應(yīng)。 2.使用一種簡(jiǎn)單的、可控的、原位生長(zhǎng)的電化學(xué)方法，制備了不同元素的金基的花朵狀的納米結(jié)構(gòu)材料

4、。并初步探討了其形成機(jī)理。實(shí)驗(yàn)表明，在電解液中加入不同的金屬離子，可有效地改變納米晶體的形狀，獲得大小均勻、形貌可控的各種新型的花朵狀納米合金材料。這些花朵狀的金基的納米結(jié)構(gòu)的材料的生長(zhǎng)，遵循著成核理論，即先形成核，然后晶體選擇性生長(zhǎng)，長(zhǎng)成花朵狀的形貌。 3.采用循環(huán)伏安法研究了尿酸和抗壞血酸及其混合體系在花朵狀金鎳納米合金玻碳修飾電極上的電化學(xué)行為。結(jié)果表明，相對(duì)于裸玻碳電極，抗壞血酸和尿酸在該修飾電極上的氧化峰電流增加，二者