非貴金屬納米晶的有機液相合成：從形貌調控到性能優(yōu)化.pdf

1、當納米材料的尺寸小到與光波波長、磁交換長度、磁疇壁寬度、傳導電子德布羅意波長以及超導態(tài)的相干長度或透射深度等物理特征尺寸相當或更小時，將會表現(xiàn)出一系列新奇的物理和化學特性。這些物理和化學特性與材料的尺寸和形貌有密切的相關。過去的三十年里，人們在以Au，Ag，Pd和Pt為代表的貴金屬納米材料的可控合成中取得了長足的進展，各種形貌均一和尺寸均勻的貴金屬納米材料被成功合成出來。盡管如此，人們在非貴金屬納米材料的可控制備中并沒有取得同等的進步。

2、可控地制備非貴金屬納米材料的挑戰(zhàn)性來源于:第一、由于非貴金屬金屬離子有較低的還原電位，因而需要較強的還原劑或者較高的溫度;第二、非貴金屬納米材料比貴金屬納米材料更易氧化。由于非貴金屬納米材料具有價格低廉、獨特的電磁特性和催化特性，因此探索非貴金屬納米材料形貌可控合成的有效方法，并通過控制形貌來研究其結構與性能之間的關系是一個具有重大意義的研究課題。
　　本博士論文中，通過一系列實驗探索在有機溶劑中可控地合成非金屬納米晶的方法（即有

3、機化學液相法），并通過這種方法合成出Cu、Ni、Co等非貴金屬材料的單金屬或者雙金屬納米晶，深入探討了可能的形成機理。在此基礎上通過研究這些形貌可控的非貴金屬納米材料的磁學、光學和催化特性，對其成分、結構和性能之間的關系展開深入的研究和探討。
　　主要的研究內容和結果如下:
　　第一章:簡要綜述了金屬納米晶制備已取得的研究進展，非貴金屬納米晶可控制備中存在的難點和挑戰(zhàn)性，并提出本博士論文的選題依據(jù)和研究內容。
　　第二

4、章:在油胺溶液中，利用一鍋法合成近似單分散的Ag@Ni核殼結構納米顆粒。通過引入三苯基膦，合成了均勻包裹且厚度可控的Ni殼層。所合成的超順磁性Ag@Ni核殼結構納米顆粒具有可調節(jié)的阻隔溫度。與單金屬的Ni納米顆粒相比，Ag@Ni核殼結構納米顆粒具有更高的催化硼氫化鈉水解產(chǎn)氫性能。
　　第三章:在油胺溶液中，利用一鍋法合成CoP空心納米顆粒。這種CoP空心納米顆粒是由鐵磁性的Co納米顆粒鑲嵌在順磁性的Co2P母體中而形成的復合結構。

5、所合成的CoP空心結構納米顆粒是一種磁可回收的催化劑，在催化硼烷氨水解產(chǎn)氫中具有較高的活性和穩(wěn)定性。
　　第四章:通過CuBr在油胺溶液發(fā)生歧化反應的途徑，我們合成出了單分散的Cu納米顆粒。研究發(fā)現(xiàn)，三辛基膦的加入既有促進Cu納米顆粒形成的作用，又是獲得單分散Cu納米顆粒不可或缺的關鍵因素。將所合成的Cu納米顆粒負載在表面烷基化的SiO2氣凝膠上，我們制備了一種具有高比表面積的油溶性納米催化劑，這種催化劑在催化合成炔丙基胺中可獲得

6、較高的產(chǎn)率。
　　第五章:借助Cl-在油胺溶液中對Cu2+的配位作用，通過Cu2+與Ni(0)的置換反應，我們合成出了三角和六方形的CuNi合金孿晶納米片。CuNi合金納米片的形狀各向異性對其磁學性質有顯著影響。
　　第六章:通過CI-和三辛基膦調節(jié)Cu2+在油胺溶液中的配位環(huán)境，我們可以高選擇性地合成出Cu納米立方塊或Cu納米線。研究發(fā)現(xiàn)，Ni2+具有催化Cu納米晶形成的作用，而CI-的選擇性吸附對形成主要由{100}晶面