空心PbS-实心Au杂化纳米结构的合成与表征

摘要

本论文通过PbS纳米晶体与不同金的前驱体在十二伯胺(DDA)存在下一步反应法分别合成了接近单分散的多聚体和二聚体纳米结构，它们均是由空心的PbSx和实心的Au纳米颗粒构成的。详细的深入研究表明PbS纳米晶体与金的前驱体之间的氧化还原反应导致了PbS纳米晶体的腐蚀，而DDA使得PbS纳米晶体择优在某个位点被腐蚀，从而得到空心结构的纳米颗粒。伴随着PbS的腐蚀，金的前驱体同时被还原，所得到的Au纳米颗粒随机且独立沉积在空心PbSx纳米结构的表面。金的随机沉积和PbS的择优腐蚀腐蚀导致空心多聚体和二聚体纳米结构的形成。因为金的沉积和PbS的腐蚀都与金的前驱体直接相关，因此可通过改变金的前驱体的量来调节空心纳米结构孔洞的尺寸和单个PbS纳米颗粒上Au的数目。本论文合成出的贵金属修饰的空心结构：空心PbSx-实心Au多聚体纳米结构和空心PbSx-实心Au二聚体纳米结构，不仅丰富了纳米材料家族，而且在如异质催化，靶向给药，高循环锂电池等方面有潜在的应用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 本课题研究的背景和意义

1.2 二聚体/多聚体纳米结构的研究现状

1.2.1 二聚体/多聚体纳米结构的合成

1.2.2 二聚体/多聚体纳米结构的应用

1.3 空心纳米结构的研究现状

1.3.1 空心纳米结构的制备

1.3.2 空心纳米结构的应用

1.4 本论文的选题思想及主要内容

第二章 实验部分

2.1 化学试剂及仪器

2.1.1 实验试剂

2.1.2 实验仪器

2.2 空心PbSx-实心Au多聚体或二聚体纳米结构的合成方法

2.2.1 PbS的合成及金前驱体的制备

2.2.2 空心PbSx-实心Au多聚体纳米结构的合成

2.2.3 空心PbSx-实心Au二聚体纳米结构的合成

2.3 实验表征

2.3.1 透射电镜表征(TEM)分析

2.3.2 高倍透射电镜表征(HRTEM)分析

2.3.3 X射线能谱(EDS)分析

2.3.4 选区电子衍射(SAED)分析

2.3.5 X射线光电子能谱(XPS)表征

2.3.6 原子吸收光谱(AAS)测定

2.3.7 等离子耦合原子发射光谱(ICP-AES)测定

2.3.8 紫外可见吸收光谱(UV-VIS)测定

第三章 空心PbSx-实心Au多聚体纳米结构的合成与表征

3.1 引言

3.2 空心PbSx-实心Au多聚体纳米结构表征分析

3.2.1 多聚体纳米结构的结构分析

3.2.2 多聚体纳米结构的成分分析

3.3 空心PbSx-实心Au多聚体纳米结构形成机理

3.3.1 DDA，TOAB的影响

3.3.2 HAuCl4量的影响

3.3.3 氧化还原反应的影响

3.3.4 形成空心结构的原因

3.3.5 形成空心结构的机理示意图

3.4 反应其它因素的影响

3.4.1 反应时间

3.4.2 反应温度

3.4.3 PbS浓度的影响

3.4.4 注射HAuCl4的速度

3.4.5 溶剂的影响

3.4.6 表面活性剂的影响

3.5 空心多聚体纳米结构光学性质的研究

3.6 本章小结

第四章 空心PbSx-实心Au二聚体纳米结构的合成与表征

4.1 引言

4.2 空心PbSx-实心Au二聚体纳米结构表征分析

4.2.1 空心二聚体纳米结构的结构分析

4.2.2 空心二聚体纳米结构的成分分析

4.3 空心PbSx-实心Au二聚体纳米结构形成机理

4.3.1 DDA，TOAB的影响

4.3.2 AuCl4-量的影响

4.3.3 形成空心二聚体纳米结构示意图

4.4 反应其它因素的影响

4.4.1 PbS浓度的影响

4.4.2 金前驱体静置时间的影响

4.4.3 金前驱体静置温度的影响

4.4.4 DDA的影响

4.5 空心异质二聚体光学性质的研究

4.6 本章小结

结论与展望

本论文的创新之处

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢