AuCu双金属纳米颗粒的制备、表征及性能探究

采用水热法制备AuCu双金属纳米颗粒,并用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和紫外可见光谱(UV-Vis)进行表征,初步研究了其对4-硝基苯酚(4-NP)还原的催化性能和光热效应。结果表明,制备时不同的AuCl^4-/Cu^2+摩尔比(rAu)可以调控AuCu双金属纳米颗粒的组分和形貌,XRD和吸收光谱特征随rAu的增加表现出更明显的金的特征,rAu>0.5时得到的颗粒具有典型的核-壳结构;核-壳结构的AuCu双金属纳米颗粒对4-NP还原表现出更好的催化活性,受光热效应影响,532 nm激光照射能够加强催化活性;在激光辐射作用下,不同AuCu双金属纳米颗粒具有相似的光热效应。

Au-Pt双金属纳米颗粒在玻碳电极上的自组装

利用硼氢化钠还原HAuCl4和H2PtCl4的混合溶液,制备了Au-Pt双金属纳米颗粒.UV-Vis、TEM、ED、XRD、XPS等研究结果表明双金属纳米颗粒为Au-Pt合金.在玻碳电极上通过有机偶联层半胱氨酸进行了Au-Pt双金属纳米颗粒的自组装,得到Au-Pt/半胱氨酸/玻碳电极,并通过SEM对其表面结构进行了表征,粒子的平均粒径为12.6nm.用循环伏安法对Au-Pt/半胱氨酸/玻碳电极的电化学性能进行了测试.结果表明Au-Pt/半胱氨酸/玻碳电极具有良好的电催化甲醇氧化性能.

金-钯双金属纳米颗粒修饰玻碳电极阳极溶出伏安法测定三价砷的方法研究

研究了金-钯双金属纳米颗粒修饰电极测定痕量砷的阳极溶出伏安法。采用紫外可见分光光度法、高分辨透射电镜及循环伏安法对颗粒的结构和电化学特性进行表征。采用方波伏安法测定三价砷,探讨了富集电位和方波伏安参数如频率、增幅、波幅以及干扰离子等对测定结果的影响。实验结果表明:金-钯双金属纳米颗粒呈壳-核结构;砷在0.30 V出现灵敏的阳极溶出伏安峰,峰电流与砷质量浓度在0.5～20μg/L范围内呈良好的线性关系,检出限为0.15μg/L;所制备的修饰电极重现性好,可用于三价砷的重复测定。共存离子Cu(Ⅱ)会影响三价砷的测定,而Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)等离子的存在对测定结果无影响。

月桂醇基海藻酸钠与层状双金属纳米颗粒稳定载药Pickering乳液及其缓释性能

为了提高海藻酸钠(SA)对疏水性农药的负载量和释药缓释作用,将其与月桂醇通过偶联酯化反应进行疏水改性,对改性后的海藻酸钠进行红外光谱、核磁共振表征分析,结果证明月桂醇侧链成功接枝到海藻酸钠分子骨架上。将月桂醇改性海藻酸钠(DA)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)与层状双金属氢氧化物(LDH)纳米颗粒进行复配,其Zeta电位分别为+44.9 m V和-33.2 m V,同时其粒径分别增大到93.3 nm和659.8 nm。结果表明带负电的月桂醇改性海藻酸钠吸附在层状双金属氢氧化物颗粒表面可以阻碍颗粒间的相互聚集,在分散体系中表现出了良好的稳定性能。高速剪切下制备稳定Pickering乳液,对疏水性农药氯氟氰菊酯进行了释药试验,表明改性后的海藻酸钠与LDH颗粒制备Pickering乳液对氯氟氰菊酯具有较好的药物缓释作用。

银/铂双金属中空纳米颗粒的制备及光学性质研究

通过以Ag纳米颗粒为模板的置换和沉积反应,制备了Ag/Pt双金属复合纳米颗粒.用透射电子显微镜(TEM)对颗粒的形貌、尺寸和结构进行了表征,发现复合颗粒具有中空结构.紫外可见吸收光谱(UV-Vis)研究表明,Ag/Pt双金属中空复合纳米颗粒具有单峰的表面等离子共振吸收特征,随着反应溶液中氯铂酸和硝酸银摩尔比的增加,吸收峰先红移后蓝移.表面增强拉曼光谱实验结果表明,Ag/Pt双金属复合纳米颗粒对吡啶分子具有较好的增强效果.

双金属纳米颗粒在硅基底上直接催化生长碳纳米管

以甲烷为碳源，双金属纳米颗粒Fe／Ru（1：1）、Fe／Ru（1：1）、Ru／Fe（1：1）为催化剂，在含有加厚氧化层的硅基底上，于875-950℃制备纳米碳管，并用原子力显微镜（atomic force micmscopr——AFM）和拉曼光谱进行表征，发现随着反应温度的降低，3种催化剂的催化效果具有明显的不同程度的降低，最佳反应温度为925℃；所制备的纳米碳管都是单壁的，并且高度都约是1．25nm；对催化剂进行预处理（925℃，1min）后，其催化效果会有显著的提高，这对实现碳纳米管的定点生长具有重要的意义。

基于时域有限差分法的核壳双金属纳米颗粒光吸收率反转行为

双金属纳米颗粒能够有效整合两种金属的物理和化学性质并同时表达每种金属的独特性质,是提高光散射、光热转换、等离激元共振衰变和光子激发的重要材料.基于单独纳米颗粒的研究可以避免实验研究过程中纳米颗粒之间的相互影响,更能够有效分析入射光与纳米颗粒之间的相互作用.本文采用时域有限差分法计算了等离激元双金属核壳纳米颗粒的光谱学性能和能量传递衰减过程中的磁场、电场及吸收功率分布,以探讨其光谱吸收特性.结果表明,随着核芯粒径的增大,共振波长红移,当核芯粒径大于100 nm时,Ag@Pt双金属纳米颗粒吸收率高于纯金属纳米颗粒,这是由于壳层与核芯金属材料之间强烈的屏蔽效应使入射光仅与外层原子相互作用发生共振.同时,相对于Pt壳层而言,Ag核芯等离激元衰减更快,因此更多的能量转移到了Pt壳中,使Pt壳表面的磁场、电场较为集中且吸收功率较大.此外,Ag核芯中的能量更趋向于向邻近Pt壳转移,表现为靠近Ag核芯的区域能量吸收更为集中.本文为设计满足特定光谱响应需求的等离激元核壳结构双金属纳米颗粒提供了理论指导.

双金属核-壳纳米颗粒体系的非线性光学性质增强效应

研究了金/银和银/金核壳结构球形纳米颗粒复合体系的非线性光学性质.结果表明,可以通过改变颗粒的核壳结构组分、结构参数以及复合颗粒的体积分数等手段来获得有效三阶非线性极化率的增强.

膜载纳米Pd/Fe双金属颗粒脱氯一氯乙酸的研究

通过涂敷法、共混法和化学接枝法制备了PVDF-PAA膜、PVDF·TiO2-PAA膜和PVDF-g-AA膜3种新型载体膜,分别负载纳米钯/铁双金属颗粒后对一氯乙酸进行还原脱氯实验并通过SEM以及红外吸收光谱(FT-IR)对3个体系进行表征。结果发现,与传统的Pd/Fe纳米悬浮颗粒体系相比,膜载纳米双金属颗粒体系的脱氯效率更高,并且PVDF-PAA膜、PVDF·TiO2-PAA膜和PVDF-g-AA膜3种膜负载的纳米钯/铁双金属颗粒在120min内对10mg/L的一氯乙酸的脱氯效率分别是:56.33%、71.01%和75.51%。

Pd/Co双金属纳米颗粒的制备及催化制氢性能

采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)保护的化学共还原法制备了Pd/Co双金属纳米颗粒,研究了PVP及还原剂(Na BH4)的用量、金属盐浓度、金属比例等对Pd/Co双金属纳米颗粒催化Na BH4制氢性能的影响.透射电子显微镜(TEM)的结果表明,所制备的Pd/Co双金属纳米颗粒的平均粒径在1.5-2.8 nm之间.Pd/Co双金属纳米颗粒(BNPs)的催化活性远高于Pd与Co单金属纳米颗粒的活性;当Pd/Co的理论原子比为1/9时,双金属纳米颗粒的催化活性最高可达15570 mol·mol-1·h-1(文中纳米颗粒的催化活性均为每摩尔Pd的活性).密度泛函理论(DFT)的计算结果表明,Pd原子与Co原子之间发生电荷转移,使得Pd原子带负电而Co原子带正电,荷电的Pd和Co原子进而成为催化反应的活性中心.所制备的Pd/Co双金属纳米颗粒具有很好的催化耐久性,即使重复使用5次后,该催化剂仍具有较高的催化活性,且使用后的纳米颗粒催化剂也没有出现团聚现象.双金属纳米颗粒催化Na BH4水解反应的活化能约为54 k J·mol-1.

石墨烯负载Pt/Co双金属纳米颗粒催化剂的制备及催化制氢性能

采用化学共还原方法制备了石墨烯负载Pt/Co双金属纳米颗粒(GBNPS)催化剂,并将其用于催化硼氢化钾(KBH 4)水解制氢.采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)仪和X射线光电子能谱(XPS)表征了该催化剂,并研究了双金属纳米颗粒的化学组成对其催化KBH 4水解制氢性能的影响.结果表明,制备的石墨烯负载Pt/Co双金属纳米颗粒平均粒径为3.2~3.9 nm,其中石墨烯负载Pt 20 Co 80双金属纳米颗粒的催化活性最高,35℃时制氢活性可达35973 mol H 2·h^-1·mol^-1 Pt,且具有良好的耐久性,催化KBH 4水解反应的表观活化能为36 kJ/mol.

纳米钯/铁双金属颗粒对一氯乙酸的脱氯

为了提高零价铁对氯代有机物还原脱氯的性能,采用还原沉淀法制备了纳米钯/铁双金属颗粒.利用X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、以及BET-N2比表面积法对纳米钯/铁双金属颗粒进行了表征.结果表明,制备的纳米钯/铁双金属颗粒中Fe主要以α-Fe0形式存在.纳米钯/铁双金属颗粒的直径约为30～50nm,比表面积约51m2/g.纳米钯/铁双金属颗粒对一氯乙酸还原脱氯的脱氯率是还原铁粉和纳米铁粉对一氯乙酸还原脱氯的脱氯率的7.9倍和1.7倍.

尺寸比例可调的Au-Ni双金属纳米颗粒的制备

本文采用贵金属诱导还原法制备了一种Ni端尺寸可调的Au-Ni双金属纳米颗粒.该反应以十八胺为还原剂,硝酸镍和氯金酸为反应物,反应中Au3+首先被还原成Au0,随着温度上升,Ni2+从Au0获得电子而被还原成Ni0,十八胺持续提供电子,得到了雪人状的Au-Ni双金属纳米颗粒.采用I2/KI水溶液和0.5%(质量分数)盐酸分别对Au端和Ni端进行择性蚀刻,通过调节蚀刻时间,连续调控两端尺寸,可以达到完全刻蚀,最终制备了一种两端尺寸比例连续可调的Au-Ni双金属纳米颗粒.蚀刻后得到的新鲜表面为进一步功能复合提供了反应场所.

化学共还原法制备Mo/Ni双金属纳米颗粒及其催化制氢性能研究

采用化学共还原方法,以ISOBAM-104作为保护剂制备了Mo/Ni双金属纳米颗粒,并研究了ISOBAM-104用量、还原过程中KBH4用量、金属离子浓度等对其催化KBH4制氢性能的影响.结果表明:RISO=40 (RISO为ISOBAM-104与金属盐的物质的量的比),RKBH4=5 (RKBH4为KBH4与金属盐离子的物质的量的比),金属离子的浓度为2 mmol·L^-1时,Mo10Ni90的催化制氢效果最好.在303 K的条件下,Mo10Ni90的催化活性达1 134 mol-H2·mol-cat^-1·h^-1,其催化KBH4水解反应的活化能为39.84 kJ/mol.同时Mo/Ni双金属催化剂具有良好的耐久性,在九次重复试验后,其催化性能无明显降低.

核-壳结构双金属纳米颗粒的表面增强拉曼散射的理论研究

在准静态极限下,首先通过第一性原理推导带壳纳米颗粒的多重极化率,然后运用GN模型研究Ag-Au核-壳结构双金属纳米颗粒的表面增强拉曼散射.研究结果表明,随着Au壳层厚度的增加,短波长处SPR峰发生红移现象,强度减小,而长波长处的SPR峰红移的过程中伴随着强度的增加.

一种中空金/银双金属纳米颗粒的制备及其SERS性能

以银纳米颗粒为牺牲模板,利用Ag和HAu Cl4之间的置换反应,结合柠檬酸钠同步还原的方法制备了一种中空金/银双金属纳米颗粒。通过对颗粒形貌及局域表面等离子体共振(LSPR)的分析,初步研究了此类金/银纳米颗粒的生长机理,并对影响反应的因素进行了探讨。结果表明,通过控制反应条件可以实现对LSPR的精密调控。该类金/银双金属纳米颗粒可用作为SERS基底,苯硫酚在其表面增强因子可达107,并具有良好的信号重现性。该基底用于atto610标记的生物素与亲和素的SERS检测,检测限可达80 pg/m L。

镍基双金属纳米颗粒的制备方法

镍纳米颗粒在高效催化剂、光吸收材料、传感器等领域具有广泛的应用前景,掺杂金属元素不仅可以提高镍基催化剂中金属镍粒子的还原能力和降低催化剂的活化温度,且形成的双金属活性位催化剂能够抑制催化剂的积碳,因此,镍基双金属纳米颗粒能够提高催化剂的活性和稳定性。介绍了目前国内外制备镍基双金属纳米颗粒的主要工艺方法,即化学还原法、浸渍法、溶胶-凝胶法、化学镀法及置换反应法,简述了其优缺点,分析了其未来的发展方向。提出了今后研究的热点是优化镍基双金属纳米颗粒的结构、金属与载体相互作用、金属镍的粒径和分散度,制备高活性和高稳定性的镍基催化剂。

金纳米颗粒掺杂Mo-Ni基双金属氢氧化物电极材料

以硝酸镍与钼酸钠为原材料,经过一步水热法和金纳米颗粒(AuNP)物理沉积法,制备AuNP掺杂的3D孔道结构Mo-Ni基双金属氢氧化物(Mo(OH)6/Ni(OH)2-AuNP)。通过扫描电子显微镜(SEM)观察材料表面形貌前后变化,以及X射线衍射(XRD)仪研究材料晶体结构。Mo(OH)6/Ni(OH)2-AuNP作为电化学活性物质,与活性炭负极材料组装为非对称型超级电容器。采用循环伏安(CV)、恒流充放电(GCD)和电化学阻抗谱(EIS)对其电化学性能进行测试。结果表明,Mo(OH)6/Ni(OH)2-AuNP具有3D孔状的网络结构,并展现出优异的电化学性能。在电流密度为0.5 A·g^-1时比电容高达1696.0 F·g^-1,其组装的非对称器件在0.5 A·g^-1下比电容也可达到120 F·g^-1。

镍铁双金属磁性纳米颗粒的制备与表征

以物质的量比1∶1的Ni(Ⅱ)盐和Fe(Ⅱ)盐为原料、水合肼为还原剂,采用水热法合成了镍铁磁性双金属纳米粉体。采用XRD、TEM、TG以及VSM等分析方法对样品进行表征与磁学性质研究。结果表明:所得纳米颗粒粒度均匀,分散性好,平均粒径为6.9nm左右;具有优异的热稳定性,颗粒表面可以结合有机酸根离子;该双金属颗粒为软磁材料,饱和磁场强度(Ms)为47.9emu/g,矫顽力仅为7.3Oe,在外加磁场作用下可以定向移动。

纳米镍/铁和铜/铁双金属对四氯乙烯脱氯研究

以实验室合成的纳米双金属颗粒（Ni／Fe和Cu／Fe）为反应材料，对四氯乙烯（PCE）进行脱氯试验研究．纳米金属颗粒（直径范围在1～100nm）比表面积比微米级铁颗粒高数十倍．结果表明，纳米Ni／Fe和Cu／Fe对四氯乙烯有明显的脱氯作用，且脱氯反应符合准一级反应动力学方程；在作为还原剂的铁表面镀上-薄层起催化作用的金属Ni或Cu，催化剂的存在大大降低脱氯反应活化能，提高了脱氯速率，并减少氯代副产物的产量．与零价铁及微米级双金属系统（Ni／Fe，cu／Fe）相比，纳米颗粒对ICE的脱氯速率有明显提高，尤其是纳米Ni／Fe，标准化反应速率常数KSA为4．283mL·m^-2·h^-1，分别比零价铁和微米级Ni／Fe系统快33．23倍和11．59倍．纳米cu／Fe标准化反应速率常数蚝^为1．194mL·m^-2·h^-1，分别比零价铁和微米级Cu／Fe双金属系统快9．26倍和5．24倍．在相同条件下，纳米Ni／Fe脱氯速率常数如^是纳米Cu／Fe的3．59倍．