金基铂族贵金属纳米颗粒的可控制备及基于其表面缺陷的应用研究

发布时间：2020-12-31 16:08

　　众所周知,贵金属纳米材料具有优良的导电性、较高的稳定性、优异的生物相容性以及独特的光学、磁学等性能,使其在（SERS）表面增强拉曼散射、催化、生物医疗、传感等领域被广泛应用和研究。值得一提的是,贵金属纳米材料的物理和化学性质不仅受其尺寸、形貌的影响,而且与其表面缺陷、材料结构等也息息相关。例如,在贵金属纳米材料表面构建缺陷,通常可以增加活性位点并提升其催化性能。相比于单一贵金属组分的纳米材料,核壳、合金结构的贵金属纳米材料可以实现多金属间的协同作用,通常具有更高的催化活性和稳定性。由于金纳米颗粒具有独特的物理化学性质,截至目前,研究者们已经成功设计和制备了很多不同类型和功能的金纳米颗粒,但是在其合成制备过程中依然存在一些问题需要被解决。比如,为了避免自成核现象的不良影响,总是需要使用多步种子生长法来制备大尺寸、高质量金纳米颗粒。而对于没有材料合成经验的研究人员来说,多步种子生长法的实验操作仍然很复杂。因此,如果能通过一步种子生长法实现大尺寸、高质量、不同形貌的金纳米颗粒的制备,将有利于更好地拓展它们在不同领域中的应用。由于孪晶晶界处会产生应力,因此在纳米材料中设计和构造孪晶缺陷被认为是... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：170 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－２金纳米颗粒的ＴＥＭ图像（Ａ）?［２４］；钯纳米团簇的高角环形暗场像图像（Ｂ）?［２５］；??铂单原子的高角环形暗场像图像（Ｃ）?［２６］；多枝金纳米颗粒的ＴＥＭ图像（Ｄ）?［２７］；空心??

山东大学博士学位论文??根据已有的工作知道，贵金属纳米材料的相关性质主要与其尺寸、形貌和组??成相关，其中尺寸通常直接影响纳米材料的比表面积以及表面和内部的原子数比；??形貌反映了纳米材料的表面晶面，表面结构以及边缘台阶等特征；组成主要包括??纳米材料的组成元素以及不同元素所占的比例。因此基于尺寸差异，贵金属纳米??材料可以简单分为纳米颗粒、纳米团簇和单原子等（图丨－２Ａ－Ｃ）?［２４－２６］；基于形??貌，贵金属纳米材料主要有多枝形貌、多孔形貌以及多面体形貌等（图１－２Ｄ－Ｆ）??［２７－２９］；而基于元素组成，可以分为单一贵金属纳米材料、多元贵金属纳米材料??等，其中多元贵金属纳米材料因为可以结合不同金属的优点而被广泛应用和研宄??［２３］?〇??１．３．３多元贵金属纳米材料??图１－３两种类型的金属原子（中心）通过四种原子排列方式（中环），形成大量不同构型??的双金属纳米晶体（外环）的示意图。其中两种不同的金属原子分别由黄色和灰色表示，??合金或者金属间化合物由橙色表示［２３］。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｓｈｏｗｉｎｇ?ｔｈｅ?ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ?ｆｒｏｍ?ｔｗｏ?ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｍｅｔａｌ?ａｔｏｍｓ?（ｃｅｎｔｅｒ）?ｔｏ??ｆｏｕｒ?ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ａｔｏｍｉｃ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ?（ｍｉｄｄｌｅ?ｒｉｎｇ）?ａｎｄ?ｔｈｅｎ?ａ?ｌａｒｇｅ?ｎｕｍｂｅｒ?ｏｆ?ｂｉｍｅｔａｌｌｉｃ?ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ??ｗｉｔｈ?ｄｉｓｔｉｎｃｔ?ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ?（ｏｕｔｅｒ?ｒｉｎｇ）．?Ｔｈｅ?ｔｗｏ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ａｔｏｍｓ?ｈａｖｅ?ａ?

图１－４核壳结构纳米颗粒在现代科技中不同领域，尤其在催化领域中的应用［４５］

【参考文献】：
期刊论文
[1]Trimetallic Au@PdPt core-shell nanoparticles with ultrathin PdPt skin as highly stable electrocatalysts for the oxygen reduction reaction in acid solution[J]. Xiaokun Li,Chunmei Zhang,Cheng Du,Zhihua Zhuang,Fuqin Zheng,Ping Li,Ziwei Zhang,Wei Chen.  Science China（Chemistry）. 2019(03)
[2]Rational design and synthesis of noble-metal nanoframes for catalytic and photonic applications[J]. Xue Wang,Aleksey Ruditskiy,Younan Xia.  National Science Review. 2016(04)



本文编号：2949915