混合溶劑法合成具有新穎形貌的Co和Cu納米粒子及其性質(zhì)研究.pdf

1、納米粒子的形狀可控合成是當(dāng)前化學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域中的重要研究課題。本論文通過液相還原法，在有機溶劑與水的混合溶液中通過調(diào)節(jié)反應(yīng)條件制得了幾種具有新穎形貌的過渡金屬納米粒子。用透射電子顯微鏡(TEM)、高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射線衍射儀(XRD)、紫外-可見（UV-vis）等進行了表征，研究了他們的光電、磁、催化等性質(zhì)，主要結(jié)果如下：
　　 1.在丙酮/水的體系中，以十二胺作表面活性劑，用水

2、合肼還原CoCl2，首次制得了三維輻射狀Co納米釘陣列。研究表明，丙酮對三維輻射狀Co納米釘陣列的形成有重要影響。當(dāng)保持其它條件不變僅用水作溶劑時（即不加丙酮），則得到碗狀Co納米粒子。我們還進行了一系列實驗研究了混合溶劑的體積比、表面活性劑和氨水等對Co納米結(jié)構(gòu)的影響，初步討論了輻射狀Co納米釘?shù)男纬蓹C理，測試了Co納米結(jié)構(gòu)的磁性質(zhì)。
　　 2. 以1,4-二氧六環(huán)/水為溶劑，十一烯酸和十二胺共同作表活劑，用硼氫化鈉還原CuC

3、l2，制得了多孔Cu納米帶。由TEM分析可知所得粒子呈帶狀，帶寬360nm，由于多根納米帶纏繞在一起，長度無法準(zhǔn)確計算。進一步的形態(tài)分析由HRTEM確定，所得Cu納米粒子實際上為多孔納米帶，每條帶上分布著許多不規(guī)則的小孔。研究了影響多孔Cu納米帶形成的幾種因素，發(fā)現(xiàn)溶劑的組成可以調(diào)控Cu納米粒子的形貌。當(dāng)保持其它條件不變僅用1,4-二氧六環(huán)作溶劑時，則得到由小顆粒聚集而成的粒子。表面活性劑及其濃度也對多孔Cu納米帶的形成有著重要影響。保

4、持其它條件不變，當(dāng)不加表活劑時得到顆粒大小約20nm的球形Cu納米粒子；當(dāng)表活劑濃度減小為原來的1/5時得到了立方Cu納米粒子。
　　 以羅丹明B為探針分子，分別測定了兩種不同形貌Cu納米粒子的SERs光譜及其檢出限，結(jié)果表明多孔Cu納米帶具有更高的拉曼活性。另外，對其催化苯硼酸和氨水的C-N偶聯(lián)反應(yīng)合成苯胺的催化性質(zhì)進行了研究，多孔Cu納米帶在反應(yīng)中表現(xiàn)出較好的催化作用，為其實際應(yīng)用提供了理論依據(jù)。
　　 另外，由于過

5、氧化酶在生產(chǎn)和儲存過程中容易變性和脫附，人工合成仿生過氧化酶物質(zhì)引起了人們的極大的關(guān)注。我們通過簡單的膠束輔助的方法合成了一種新穎的薄片狀FeS納米粒子。這種結(jié)構(gòu)的FeS納米粒子具有較大的表面積和較高的過氧化酶活性，被用作仿生過氧化酶應(yīng)用于生物催化和安培生物傳感器中。薄片狀FeS納米粒子對H2O2與3,3'，5,5'-四甲基聯(lián)苯胺的催化反應(yīng)表現(xiàn)出了典型的Michelis-Menten歷程。在pH=7.0 時，無任何媒介體存在的條件下，薄