金納米粒子的合成與包覆以及催化性能研究.pdf

1、貴金屬納米粒子以其優(yōu)異的特性及多方位的應(yīng)用成為納米材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。金納米粒子作為貴金屬納米粒子的代表，在傳感、生物醫(yī)療、催化等領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，在解決資源匱乏，提高資源利用率問(wèn)題中，貴金屬納米粒子的優(yōu)異催化性能起到了舉足輕重的作用。本文通過(guò)使用紫外可見(jiàn)吸收光譜儀、透射電子顯微鏡、氣體吸附等多種方法，對(duì)所得金納米粒子、全包覆金納米粒子、半包覆納米粒子及金銀Janus雙球納米粒子的結(jié)構(gòu)、催化性能測(cè)試及穩(wěn)定性進(jìn)行了系統(tǒng)性研究。
　　

2、采用Frens方法及種子一步生長(zhǎng)法合成了水溶性金納米粒子，并對(duì)所得金納米粒子進(jìn)行了兩種不同材料的包覆，包括通過(guò)改進(jìn)的Stber方法進(jìn)行二氧化硅包覆及水熱合成法實(shí)現(xiàn)的碳包覆。研究了包覆物殼層厚度相同、金納米粒子濃度相等的條件下，兩種不同包覆對(duì)金納米粒子催化性能的影響。同時(shí)，還研究了不同厚度的碳?xì)ぐ矊?duì)金納米粒子催化性能和穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明，二氧化硅包金納米粒子的催化性能比相同殼層厚度的碳包金納米粒子的催化性能更優(yōu)異，前者催化反應(yīng)時(shí)間為

3、后者的三分之一，反應(yīng)速率常數(shù)為后者的二十倍。為了深入理解其催化性能差異，利用SF法對(duì)碳和二氧化硅包覆物進(jìn)行了孔隙分析，結(jié)果顯示碳的孔徑只有二氧化硅的三分之一。
　　合成了兩半球分別被不同分子包覆的陰陽(yáng)型金納米粒子，并通過(guò)二氧化硅在金球單側(cè)的水解，獲得了二氧化硅半包覆金納米粒子，并研究了所得粒子的催化性能，以及紫外燈照射、乙醇清洗等后處理對(duì)其催化性能的影響。結(jié)果表明，與二氧化硅全包覆的金納米粒子相比，該種半包覆納米粒子在催化反應(yīng)過(guò)程

4、中的穩(wěn)定性沒(méi)有降低，但催化性能僅小幅提高。而經(jīng)過(guò)后處理之后，在相同條件下，其平均催化性能可大大提高，且催化反應(yīng)不像全包覆的金納米粒子那樣存在停滯時(shí)間。此外，還研究了這種后處理的二氧化硅半包金納米粒子作為催化劑的可循環(huán)利用性和穩(wěn)定性。結(jié)果表明，其催化反應(yīng)時(shí)間基本不變、吸光光譜與反應(yīng)前相近。
　　此外，合成了強(qiáng)弱配體共包覆的陰陽(yáng)型金納米粒子，并以其弱配體包覆的半球?yàn)槌珊宋恢眠€原銀鹽，高產(chǎn)率地獲得了均一的金-銀 Janus雙球結(jié)構(gòu)納米粒