單分散金屬納米顆粒的制備與性質研究.pdf

1、復旦大學碩士學位論文單分散金屬納米顆粒的制備與性質研究姓名：馮永剛申請學位級別：碩士專業(yè)：物理化學指導教師：陳萌20070508復旦大學碩上學位論文摘要金屬納米顆粒有著不同于體相材料的電、磁、光、熱學等性質，具有非常廣泛的應用前景，吸引著眾多研究者投身到這個領域中來。金屬納米顆粒的性質不僅取決于納米顆粒的尺寸，也與其形貌相關。在本論文中，我們開展了兩個方面的研究工作：常壓液相法合成了單分散的銀納米顆粒并研究了材料在摩擦學方面的應用，以及

2、運用溶劑熱合成法制備了銅、銀、金、鈀納米顆粒。我們設計并運用簡單的油胺一液體石蠟體系制備了單分散的銀納米顆粒，深入的研究證明銀納米顆粒形成過程可以分為三個階段：生長階段、培育階段和奧斯特瓦爾德熟化階段。紫外一可見吸收光譜(UVVis)、透射電子顯微鏡(TEM)、高分辨的透射電鏡(HRTEM)都證實了奧斯特瓦爾德熟化的存在。通過奧斯特瓦爾德熟化，銀納米顆粒的尺寸和尺寸分布可以得到較好地控制。小角x一射線散射(SAXS)研究表明銀納米顆粒可

3、以自組裝成為有序陣列。同時，根據(jù)文獻報道和紅外數(shù)據(jù)，我們提出了銀離子被還原的機理是以銀離子為催化劑伯胺轉變?yōu)殡嫱瑫r銀離子被還原形成納米顆粒。銀納米溶膠的摩擦學研究證明銀納米顆粒作為潤滑油添加劑可以顯著地改善潤滑油的摩擦性能。這個方法已被成功推廣應用于金、銅納米顆粒的合成，并取得了較好的結果。第二部分的研究工作是運用溶劑熱法合成了銅、銀、金、鈀納米顆粒。首先，以次亞磷酸鈉為還原劑在陽離子型聚合電解質聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDADMAC)

4、的存在下可以制備銅納米顆粒，并研究了PDADMAC穩(wěn)定的銅納米顆粒的機理。聚合物電解質可以通過空間效應和靜電吸引來同時穩(wěn)定金屬納米顆粒，這對于金屬納米顆粒的長期穩(wěn)定十分有利。紫外一可見吸收光譜中除了銅納米顆粒的表面等離子共振吸收峰以外還有一個寬吸收帶，這個吸收帶是由位于銅納米顆粒表面的氧化層中的氧化亞銅引起的，加入硝酸或者水合肼以后，銅納米顆粒表面的氧化層消失。銅納米顆粒容易被水溶液中的羥基自由基(OH’)和氧氣氧化成為氧化亞銅和氧化銅