贵金属纳米颗粒的分离表面包覆与性质研究

摘要

贵金属纳米材料因其独特的光学、电学、催化以及化学性质引起科学界广泛的关注。纳米粒子的形貌和尺寸是影响纳米材料性能的重要因素,精确控制纳米粒子的形貌和尺寸对研究其性质有重要的意义。
　　 本文针对如何精确控制金、钯等贵金属纳米颗粒的形貌和尺寸以及改善金纳米球的表面活性展开具体的研究,主要工作及结果如下:
　　 1、采用逐步添加法和银促进合成法合成金纳米棒。发现采用逐步添加法可以获得长径比较大的纳米棒,但含量较低,而采用银促进合成法可以获得平均粒径在40～50nm左右、尺寸分布较为均一且分散性良好的金纳米棒。引入密度梯度离心分离的方法对金纳米棒进行离心分离,探索了不同密度梯度介质以及不同的密度梯度对分离效果的影响。发现采用40％～80％的乙二醇-CTAB水溶液密度梯度溶液可以对金纳米棒进行有效的分离,将金纳米棒按照长径比的大小分离开,实现了对金纳米棒的尺寸进行精确调控的目的。对不同长径比的金纳米棒的表面增强拉曼效应进行了研究。
　　 2、采用种晶促进长成法制备得到形貌单一、分散均匀的22 nm钯纳米立方晶体,并以其作为晶种合成得到更大尺寸的立方晶体。采用多元醇还原法合成了长度为10～20 nm,分散良好的钯纳米棒,选取乙二醇-乙醇密度梯度溶液对所获得的钯纳米棒进行离心分离。
　　 3、采用水热法和柠檬酸钠还原法,通过控制反应条件制备得到了平均粒径在分别在10nm和15nm左右、尺寸分布均一、分散性良好、稳定的金纳米粒子。分别对上述两种方法得到的金纳米粒子进行了SiO2表面包覆的研究。考察了表面活性剂、氨水用量和TEOS用量对包覆结果的影响。