一維貴金屬異質(zhì)納米材料的設(shè)計(jì)、合成及其應(yīng)用研究.pdf

1、貴金屬納米結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的小尺寸效應(yīng)、光學(xué)效應(yīng)、表面效應(yīng)、良好的生物相容性以及優(yōu)異的導(dǎo)電性和催化活性等，它們?cè)谠S多方面都表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。貴金屬納米材料的成分、尺寸和形貌等參數(shù)很大程度上影響著它們的電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)和化學(xué)性能。異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米材料不僅把不同功能的部分組合在了一起，而且因?yàn)楠?dú)特的協(xié)同效應(yīng)，還可能表現(xiàn)出一些新的和提高的物理和化學(xué)性質(zhì)。本論文以碲納米線為模板，成功合成了一系列一維貴金屬納米結(jié)構(gòu)，并結(jié)合材料成分本身的特性，圍繞不同

2、的應(yīng)用對(duì)象，探索研究了材料的各種性質(zhì)。論文中對(duì)各種材料采用多種表征方法進(jìn)行了表征，以及對(duì)相關(guān)的過程和材料的結(jié)構(gòu)性能關(guān)系進(jìn)行了討論分析。本論文主要研究工作如下:
　　1.以碲納米線為模板，通過氯鉑酸與碲納米線的置換取代反應(yīng)，在室溫水溶液條件下，合成了多孔的鉑納米管。研究了鉑納米管形成的過程以及相關(guān)的原因，并且系統(tǒng)的研究了多孔鉑納米管的類過氧化酶活性。結(jié)果顯示多孔鉑納米管具有本質(zhì)的突出的類過氧化酶活性。這種材料有潛力應(yīng)用于生物技術(shù)和免

3、疫分析檢測領(lǐng)域。
　　2.為了解決SERS免標(biāo)記原位監(jiān)測催化反應(yīng)中基底材料普遍存在的問題，即催化活性和SERS增強(qiáng)效果難以同時(shí)達(dá)到理想效果，設(shè)計(jì)了一種新型的銀/鈀異質(zhì)納米管，這種結(jié)構(gòu)將具有催化活性的鈀和SERS增強(qiáng)效果的銀牢固的結(jié)合在一起，并且兩種成分都暴露在外。我們采用的殼聚糖輔助的方法可以拓展應(yīng)用于其它含銀異質(zhì)結(jié)構(gòu)的合成。最后，銀/鈀異質(zhì)納米管成功應(yīng)用于溶液中對(duì)催化反應(yīng)的SERS免標(biāo)記原位監(jiān)測。
　　3.合成了一種準(zhǔn)一維

4、的鉑金雙金屬納米管，并將它用于氧氣還原反應(yīng)的電催化研究。通過使用碲納米線作為部分的犧牲模板，先得到鉑包碲核殼一維納米結(jié)構(gòu)，然后再加入氯金酸與剩余的碲反應(yīng)，可以得到最后的產(chǎn)物。這種催化劑顯示了比多孔鉑納米管和商業(yè)鉑碳更高的催化活性和穩(wěn)定性。這個(gè)研究還為合理的使用模板得到更高性能的異質(zhì)結(jié)構(gòu)提供了新的思路。
　　4.合成了具有大量暴露的鈀金異質(zhì)界面和可調(diào)的鈀金比例的高密度的金島覆蓋的鈀納米管，并測試了不同的金含量的鈀金異質(zhì)納米管對(duì)幾種醇