液相还原法制备金属纳米粒子及其应用的研究

摘要

金属纳米粒子由于具有独特的光学、磁学以及热学和力学等方面的性能，在催化、生物医药、新材料等众多领域有广泛的应用。这些独特性能都与其纳米级的尺寸密切相关。但是纳米级金属粒子具有较高的表面能以及较强的团聚趋势，一旦团聚发生，金属纳米粒子的独特性能也随之消失；因此，要得到具有优异特性的纳米级金属粒子，最大的挑战就是要制备出稳定、均一的金属纳米粒子，并且能够有效的控制其尺寸，防止其团聚。
　　本文对银纳米及纳米铜溶胶的合成做了一些科学性的探究，主要是通过化学还原法及相转移法制备纳米金属粒子。通过化学还原法研究了纳米铜溶胶的合成，以硼氢化钠作为还原剂制备出铜纳米粒子，十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）作为稳定剂，十二烷基苯磺酸钠（SDBS）作为二次稳定剂。紫外结果表明，在570nm处出现了典型铜纳米粒子的紫外吸收峰。铜纳米粒子与二次保护剂SDBS作用，形貌及分散度均得到改善。本实验过程中并没有在惰性气体的保护下进行，XRD表征表明生成物质为单质铜，且无任何杂质。
　　本文对如何通过最简单的方法制备粒径最小的银纳米溶胶进行了讨论，研究结果表明，仅仅通过单一稳定剂（SDBS）而不添加任何辅助表面活性剂。得到的银纳米溶胶具有较窄的粒径分布（1-5nm）。当银离子与SDBS的摩尔比提高到1:4时，银纳米颗粒具有高分散性（2-3nm），这对催化对硝基苯甲酸有较好的催化作用。
　　同样通过相转移法制备有机相中稳定的银纳米粒子，有机相中的纳米粒子可以循环使用。本文采用银纳米溶胶作为催化剂，研究了硝基还原成氨基反应的催化性能。结果表明，在不需要高温高压的条件下，纳米尺度的银粒子在室温下即可极大的加速对硝基苯甲酸的还原过程。

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第一章 引言

1.1 纳米粒子的发展历史

1.2 纳米粒子的显著特性

1.3 纳米粒子的制备方法

1.4 保护剂对纳米粒子的影响

1.5 本课题提出的意义、研究内容及创新点

第二章 液相还原法制备铜纳米溶胶的研究

2.1 引言

2.2 实验材料

2.3 纳米粒子的表征方法

2.4 纳米铜溶胶反应条件的考察

2.5 实验结果讨论

2.6二次保护剂对纳米铜溶胶稳定的影响

2.7 本章小结

第三章 银纳米颗粒合成的研究

3.1 引言

3.2 实验材料

3.3 银纳米粒子的制备

3.4 反应条件的考察

3.5本章小结

第四章 相转移法制备银纳米溶胶

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 银纳米溶胶的相转移

4. 4银纳米溶胶的催化反应

第五章 全文结论

参考文献

致谢

作 者 简 介