金、鉑納米粒子的電化學(xué)組裝及應(yīng)用.pdf

1、金、鉑納米粒子以其良好的穩(wěn)定性、表面效應(yīng)、光學(xué)特性及特殊的生物親和性,在催化、光學(xué)、電子、燃料電池和生物傳感方面有著廣泛的應(yīng)用。因此金、鉑等納米粒子的制備、組裝及應(yīng)用備受關(guān)注,各種組裝方法層出不窮。其中,電化學(xué)方法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、反應(yīng)條件溫和及易于控制等優(yōu)點(diǎn)。本文首先利用氫醌電化學(xué)氧化原位產(chǎn)生的H+誘導(dǎo)金溶膠納米粒子組裝于金電極表面,實(shí)現(xiàn)了金納米粒子電化學(xué)組裝,并將該方法拓展,實(shí)現(xiàn)了Pt納米粒子、Au-Pt混合溶膠納米粒子和Au

2、-Ag合金溶膠納米粒子的電化學(xué)組裝；然后在2 M HCl中電溶解Au-Sn合金制備了納米多孔金；最后考察了金納米粒子組裝膜及納米多孔金在表面增強(qiáng)拉曼光譜和電催化方面的應(yīng)用。主要內(nèi)容如下:
　　 1.通過氫醌電化學(xué)氧化原位產(chǎn)生的H+,誘導(dǎo)檸檬酸鈉保護(hù)的金溶膠納米粒子組裝于金電極表面。由于吸附在電極表面的氫醌有較強(qiáng)的拉曼信號(hào),利用其原位拉曼光譜可以跟蹤金納米粒子的組裝過程,優(yōu)化組裝條件。通過比較在只含金溶膠或只含氫醌的介質(zhì)中,用相同

3、的方法處理電極后的SEM形貌,確認(rèn)電泳作用或氫醌還原電極表面氧化金等作用,不是金電極表面形成金納米粒子組裝膜的主要原因。以吡啶、三聚氰胺、羅丹明B、煙酰胺等為探針分子顯示,所組裝的金納米粒子薄膜表現(xiàn)出良好的SERS活性。改變金溶膠的配體保護(hù)劑,如以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為保護(hù)劑,同樣能在金電極表面獲得金納米粒子組裝膜,由于PVP保護(hù)能力強(qiáng),避免了組裝過程中金納米粒子的團(tuán)聚現(xiàn)象。利用抗壞血酸(VC)的電化學(xué)氧化在電極表面產(chǎn)生H+,也能使

4、金溶膠納米粒子組裝于金電極表面。
　　 2.利用VC的電化學(xué)氧化原位產(chǎn)生的H+,誘導(dǎo)鉑納米粒子組裝于金電極表面,該組裝膜表現(xiàn)出對(duì)乙醇和甲酸良好的電催化活性。我們發(fā)現(xiàn),金溶膠與鉑溶膠混合納米粒子,更容易組裝于電極表面,形成二元貴金屬納米粒子組裝膜。Au-Ag合金溶膠也可以通過電化學(xué)組裝在金電極表面形成二元貴金屬納米粒子組裝膜。
　　 3.Au-Sn合金電極在2 M HCl中,0.9 V下電勢(shì)階躍5 s,快速制備納米多孔金膜