论文部分内容阅读
贵金属纳米材料的可控合成是目前纳米材料领域中备受关注的研究热点之一。本文采用添加大量无机离子改进的多元醇还原法、氯仿-水两相法以及无表面活性剂下直接VC还原法实现了多种新型铂基纳米材料的可控合成，并对添加无机离子改进的多元醇还原法合成特定形貌铂纳米粒子的形成过程进行了光谱学表征，提出了合理的形成机制。
多元醇还原法是合成具有特殊形貌铂纳米材料最有效的方法之一。通过向反应体系中加入无机离子可以实现多元醇还原过程的动力学控制，从而实现目标产物形貌的调控。我们分别通过向乙二醇还原氯铂酸体系中大量添加硝酸铁、碘化钾及氯化铜，优化反应条件后，成功制得了形貌单一、高度分散的三足和八足Pt纳米晶、Pt和PtPd纳米花状结构以及铜含量可调且小于10纳米的PtCu双金属多足结构。运用HRTEM、XRD、XAFS等手段对所得新型铂基纳米粒子的精细结构进行了详细表征，并考察了它们在氧还原反应中的电催化性能。此外，结合UV-Vis和EXAFS光谱学研究讨论了这些新型铂基纳米粒子的形成过程，提出了合理的形成机制。
为了考察表面活性剂的结构对铂基纳米材料形貌的影响，我们利用改性的氯仿-水两相法合成了一系列Pt纳米线网状结构。通过系统考察，我们发现阳离子表面活性剂的链长及头基大小对Pt纳米线的直径及长短有很大影响。利用碳链长度为16的双头基Gemini型表面活性剂可合成出超细的Pt纳米线网，其平均直径只有1.7纳米。同时，为了避免表面活性剂的残存对铂基纳米催化剂的影响，通过不添加任何表面活性剂直接VC还原的方法合成了具有多角、多边、多晶面、多缺陷等特点的树枝状Pt单金属及PtPd双金属纳米粒子簇。