金/钯哑铃状纳米晶的制备及其催化对硝基苯酚还原研究

采用晶种-溶液生长法制备了单分散性良好、长径比均一的Au纳米棒,利用H_2PdCl_4作为前驱体,CTAC作为软模版,抗坏血酸作为还原剂对Au纳米棒进行改性合成了金/钯哑铃状结构纳米晶(Au/PdNDs)。采用透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱仪(EDS)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis-NIR)对样品的结构和形貌进行表征,探讨了铃铛状结构形成的机理,并研究了其对硼氢化钠还原对硝基苯酚反应的催化性能。结果表明:大量的多晶钯颗粒定向选择生长在金纳米棒(AuNRs)两端,形成哑铃状结构;通过调控还原剂与前驱体的比例,铃铛尺寸连续可调。当钯的分散性好且总的催化活性位点多时,金/钯哑铃状结构纳米晶催化对硝基苯酚还原的效率高。钯颗粒尺寸为20.7 nm的Au/PdNDs(0.04 mg/mL)催化对硝基苯酚还原的反应速率常数可达0.44 min^(-1),证明其是一种非常有效的催化剂。