Ag-Cu合金纳米团簇的制备、表征及掺杂机理研究

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a75838928
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
原子纳米团簇是原子精确的,由于其具有独特的光学、电子、介电、磁性和化学性质,受到人们的广泛关注[1,2]。通过调整纳米团簇(NCs)中两种或多种金属的组合可以改变其某些性能,通常会导致所需性能的增强,例如发光性能、催化性能等。近年来越来越多的科研人员对金属纳米团簇的合金化开展深入研究。对于币金属而言,Au与Ag的合金化研究较为深入,Au与Cu次之,但Ag与Cu的合金化研究甚少。本论文中,我们采用一锅共还原法及金属交换法,分别以Ag44、Cu25为模板,利用质谱、紫外可见光谱、X-射线单晶衍射仪及X-射线光电子能谱,研究(CuAg)44及(AgCu)25H10合金纳米团簇的杂原子掺杂数目及掺杂位点情况;并采用簇间反应法,利用质谱研究Ag44与Cu25两个均金属NCs的簇间反应情况。本论文的主要内容概括如下:第一,以[Ag44(SC6H3F2)30]4-为模板的(CuAg)44合金 NCs 研究。(1)通过一锅共还原法合成(CuAg)44(即[CuxAg44-x(SC6H3F2)30]4-)合金 NCs,其掺杂的杂原子Cu的数目与投料Ag/Cu的摩尔比相关,由质谱数据可知掺杂度可从0连续调谐到12,为高掺杂度。且发现掺杂的Cu的个数与投料中Cu的摩尔分数呈正相关。但随着投料Cu杂原子的加入,会形成新产物[Cu12Ag28(SC6H3F2)24]4-。X-射线晶体学研究提供了明确的证据,证明(CuAg)44中掺杂的Cu原子占据表面基序列层。同时紫外可见光谱及X-射线光电子能谱进一步辅证合金化的真实性及掺杂的位点在表面基序列。本论文还并研究了温度效应与溶剂效应。(2)通过金属交换法合成(CuAg)44合金NCs,其掺杂的杂原子通过质谱最多仅能捕捉到2个,为低掺杂度。其方法掺杂效果远不如一锅共还原法,可归因于[Ag44(SC6H3F2)30]4-其封闭的几何形状以及电子壳结构,具有较高的稳定性,使得杂原子Cu很难掺杂进去形成(CuAg)44合金NCs。第二,以[Cu25(SC6H3C12)18H10]3-为模板的(AgCu)25H10合金NCs研究。(1)通过一锅共还原法合成(AgCu)25H10(即[AgxCu25-x(SC6H3Cl2)18H10]3-)合金NCs,掺杂的杂原子Ag的掺杂度为0-4,且不改变负氢的数目。其掺杂的杂原子Ag的数目与投料Cu/Ag的摩尔比无直接关系,Ag投料的增加反而更不易形成(AgCu)25H10合金NCs。且随着投料Cu杂原子的加入,会形成新产物[Ag28Cu12(SC6H3C12)24]4-。X-射线晶体学证明(AgCu)25H10中掺杂的Cu原子占据与硫醇配体直接相连的金属核位点(即核壳掺杂与表面基序列掺杂);紫外可见光谱证明其合金化的真实性;X-射线光电子能谱进一步辅证其掺杂的位点不可能在金属核中心。(2)通过金属交换法合成(AgCu)25H10合金NCs,其掺杂的杂原子通过质谱同样只能捕捉到0-4个。说明[Cu25(SC6H3Cl2)18H10]3-为模板的体系中,无论一锅法或是金属交换法,Cu均不易被杂原子Ag所取代,这可能是由于Cu与Ag原子半径相差较大所致。第三,研究[Ag44(SC6H3F2)30]4-与[Cu25(SC6H3Cl2)18H10]3-的簇间反应。利用簇间反应方法,通过电喷雾质谱测量表明,其发生了金属交换、配体交换、金属-配体片段交换反应,能够得到高掺杂度的[Ag44-m Cum(SC6H3F2)30-n(SC6H3Cl2)n]4-(m=2-10,n=4-10)、[Ag44-mCum(SC6H3F2)30-m(SC6H3Cl2)m(PPh4)]3-(m=3-10,n=5-10)、[Cu25-mAg3+m(SC6H3Cl2)18-n(SC6H3F2)3+nH10]3-(m=0-4,n=5-12)等。且发现簇间反应的模板选择及掺杂情况与投料比有很大的关系。
其他文献
现代科技不断的兴起和时代的变化,射频识别技术(RFID)和智能手机已经成为人们生活的重要部分。人们对美好生活的向往越来越强烈,特别在健康医疗、智能家居等方面更加注重。为此,基于RFID和智能手机的人体行为识别成为目前研究的热点。由于人类的日常生活行为动作具有复杂多样性,而目前的人体行为识别研究基于复杂动作的研究较少,同时忽视了室内外结合的人体行为识别重要性。本文主要基于RFID和智能手机传感器的人
学位
微生物对许多疾病的形成和传播有深远的影响,我们希望对含有不同细菌类群的微生物组数据进行表征,推断它们的结构关系,研究它们对疾病的作用方式。研究人员现在已经能够使用高通量测序技术(如16S rRNA基因测序技术)来研究微生物组数据的组成,其输出是不同细菌类群组的计数。然而,由于微生物组样本存在成分性、稀疏性、异质性和噪声特性,它们对统计建模构成了严峻的挑战。Dirichlet-Multinomial
学位
供应链分销系统的重要性随着市场主导地位的提高不断提升,电子化交易的普及为解决供应链中效率低下等问题提供了新思路,其中寻求自动化的谈判机制逐渐成为趋势。而供应链中多边谈判的问题较为常见,原本双边单一属性的谈判模型无法还原现实中多边谈判的场景,尤其是多方之间存在较多制约因素的情况。为了解决多边谈判问题,本文提出了一种基于改进的非支配排序遗传算法NSGA-Ⅲ的多边多属性自动谈判模型。同时本文设计了多线程
学位
随着社会经济的发展,物流在经济活动中扮演了越来越重要的角色,逐渐受到人们的重视。在物流系统中,配送是直接面向消费者的,其服务质量好坏会直接影响消费者对物流服务的满意程度。车辆调度作为配送的重要组成部分,其涉及面广、影响因素多,是物流配送优化关键。合理优化车辆调度,对于整个物流系统的服务水平、效率及成本都有着非常重要的影响。DB公司是一家第三方物流企业,目前采用人工调度,由调度人员负责分配车辆调度任
学位
公共物品筹资是福利经济学领域内一个经久不衰的热点问题。由于由政府主导的公共物品的中心化供给存在着种种原因,其在供给效率和灵活性上存在一定的缺陷;因此,更加灵活高效,简单易行的公共物品筹资机制始终是经济学家们关注的焦点。本文的研究对象是在考虑个体风险厌恶情况下可以用于公共物品筹资的“彩票”机制;本文通过构建理论模型研究了不同的奖金设计对“彩票”机制筹资能力的影响,并依据模型设计了一系列实验以展现不同
学位
氢能源作为一种清洁高效能源被认为是传统化石能源的理想替代品。甲酸是一种无毒、安全、方便、可再生的氢气储存介质,已成为化学储氢材料的热点研究对象。在甲酸催化脱氢体系中,均相催化剂难以回收,而贵金属多相催化剂价格高昂,限制了其在工业生产中的应用。因此,设计和构建高性能低成本的催化剂受到越来越多的关注。本文以高导电性二维材料碳化钛(Ti3C2)和石墨烯(GO)作为载体,过渡金属镍作为活性组分,合成了负载
学位
本研究聚焦于品牌社会角色定位的初期阶段,探讨在品牌角色拟人的营销过程中,面对“领导者”、“仆人”两种不同的品牌角色类型,营销人员应当如何在平面广告中进行空间布局以及背景设计,才能有效提升消费者对品牌的评价。因此,本研究设计了两项实验:实验一主要考察品牌角色(领导者vs.仆人)与垂直空间位置(上方vs.下方)之间的空间匹配对品牌评价的影响,并检验信息加工流畅性在其中发挥的中介作用;实验二主要考察广告
学位
生物3D打印是一种利用活细胞、生物分子和生物材料打印生物医学结构的增材制造方法.光固化生物3D打印利用光对生物墨水进行时空控制实现3D结构的精确构筑,具有高效、副产物少的特点,被广泛用于组织工程和再生医学领域.本文对光固化反应的化学原理、常用于光固化生物3D打印的天然、合成生物材料和光固化生物3D打印的工艺、前沿方法进行了总结,并介绍了各工艺在生物医药领域的相关应用,最后展望了光固化生物3D打印面
期刊
随着人们生活质量的提升,国民追求更高品质生活的愿望日益迫切。旅游也就成为人们追求高品质生活的一种重要途径。在强大市场需求的带动下,旅游业迅猛发展,正成为有较大活力的产业。而作为旅游产业的龙头,景区类上市公司的发展至关重要,因此通过剖析其财务绩效的优劣能够反映我国旅游业当前的整体盈利水平和发展潜力。特别是,2020年突发的新冠肺炎疫情带来巨大的冲击,如何面对疫情的挑战,如何在危机中寻求生存与发展,是
学位
麦类茎秆作物在成熟时期受风载雨载影响极易发生倒伏,造成作物减产。麦类作物的优种选育、抗倒伏能力的评价以及相关机械收获装备的研发均与茎秆力学特性有关。本文针对小麦和燕麦的茎秆力学特性,以小麦长4738、长6878、晋太182以及燕麦晋燕18四个品种为试验对象,对不同品种、不同节间的小麦和燕麦茎秆及单纤维的生物力学特性进行测试,研究各品种茎秆及其单纤维力学特性沿节间的变化规律。论文主要研究内容及结论如
学位