混合溶劑法合成具有新穎形貌的Co和Cu納米粒子及其性質研究.pdf

1、納米粒子的形狀可控合成是當前化學和材料科學領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節(jié)反應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，主要結果如下：
　　 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納米結構的影響，初步討論了輻射狀Co納米釘?shù)男纬蓹C理，測試了Co納米結構的磁性質。
　　 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)溶劑的組成可以調控Cu納米粒子的形貌。當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，當不加表活劑時得到顆粒大小約20nm的球形Cu納米粒子；當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)反應合成苯胺的催化性質進行了研究，多孔Cu納米帶在反應中表現(xiàn)出較好的催化作用，為其實際應用提供了理論依據(jù)。
　　 另外，由于過

5、氧化酶在生產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引起了人們的極大的關注。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。這種結構的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