金納米粒子的電化學(xué)合成及其自組裝.pdf

1、相對于化學(xué)方法，電化學(xué)法在制備金屬納米材料方面有許多優(yōu)點，例如，產(chǎn)物純度高，能更好地控制納米粒子的尺寸和形貌等。我們設(shè)計了旋轉(zhuǎn)陰極，并使用它通過電化學(xué)還原反應(yīng)來合成尺寸和形狀可控的納米金屬材料。旋轉(zhuǎn)電極的優(yōu)點是可以有效地加速金屬納米粒子從電極表面到體相溶液的轉(zhuǎn)移速度。具有較強絡(luò)合性能的多官能團聚合物和表面活性劑被用作納米粒子的穩(wěn)定劑和形狀控制劑。使用旋轉(zhuǎn)陰極可以在納米粒子穩(wěn)定劑存在的條件下通過簡單的電化學(xué)還原方式較大規(guī)模地合成形狀和尺寸

2、可控的金屬納米材料。 在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作為保護劑的電解液中，尺寸可控的金納米晶體可以通過電化學(xué)還原AuCl<,4><'->陰離子很方便地合成出來。PVP能促進金納米粒子的形成過程，并且顯著地抑制其電沉積過程，這就決定了金納米晶體可以通過簡單的電還原過程合成得到。這種新穎的方法還有望用于其它尺寸可控的的貴金屬納米粒子的合成。 我們研究了電化學(xué)法合成貴金屬納米粒子過程中聚乙烯吡咯烷酮的作用機理，同時研究了金納

3、米粒子的生長過程和機制，從而可以對這種合成方法進行優(yōu)化和改進。 以這種方法為基礎(chǔ)，通過適當(dāng)?shù)馗淖兤渌磻?yīng)條件，我們還合成了單分散性很好的金納米球形粒子、納米棱柱和納米多面體。 PVP K90保護的金納米晶能夠自發(fā)地組裝成二維密堆積陣列和奇特的一維納米結(jié)構(gòu)。以PVPK17作為保護劑的金納米晶體可以通過粒子間的聚集形成超薄的單晶納米膜。在單晶納米膜的形成過程中PVP起到了多種作用，既控制了金納米晶的尺寸和形狀，又促進了單