贵金属纳米晶因其在光学、电子学以及催化等方面的独特性能而成为纳米科技最为活跃的研究领域之一。贵金属纳米晶的性质与其尺寸、形貌和表面结构密切相关。人们可以通过调控这些因素以优化贵金属纳米晶的性质,进而满足不同的应用需求。其中,贵金属纳米晶的形貌控制被认为是非常有效的调控贵金属纳米晶性质的方法。在过去三十年里,Ag、Au、Pd和Pt纳米结构的制备和形貌控制已经取得了长足的发展,各种形貌单一和尺寸均一的金属纳米晶体被成功合成出来。尽管人们已经开发了许多用于控制贵金属形貌和结构(如球形、棒状、片状、立方体、四面体和八面体等)的方法(包括模板法、电化学法以及溶胶凝胶法等),但是人们依然难以回答:什么是调控贵金属纳米晶形貌的关键因素?是否存在更为普适的合成方法用来控制金属纳米晶的形貌或者表面结构?　　 本博士论文中,我们探索出了一套有效控制贵金属形貌和表面结构的合成方法,即小分子调控的合成方法,并运用这种方法得到了各种新颖的Pd和Pt纳米晶,并对所得到的Pd和Pt纳米晶的生长机理、结构以及构效关系进行了深入的研究和探讨。主要研究结果概括如下:　　 第一章:简要综述了贵金属纳米晶的研究进展,并阐明博士论文的选题依据和研究内容。　　 第二章:运用水热合成法,一锅高产率得到了中空结构的Pd/Pt立方块。研究表明,碘离子和乙酰丙酮前驱体的共同使用是成功得到中空PUPd立方体的关键。与相同尺寸的实心Pt/Pd立方体相比,中空Pt/Pd立方体具有更高的比表面积和更优异的甲酸电催化氧化活性。　　 第三章:借助碘离子在Pd{100)晶面上的强吸附作用,实现了高产率制备超长Pd纳米线和纳米棒,所得到的一维Pd纳米材料具有五重孪晶结构。这种Pd纳米结构的两端和侧面由不同的裸露晶面所构成,因此,其两端和侧面具有不同的化学反应性。　　 第四章:通过引入甲醛分子,首次得到了具有内凹特征的Pd多面体,所得到的内凹Pd四面体/三角双锥由{111}和高活性的{110}晶面所构成。实现了内凹Pd四面体/三角双锥内凹程度的有效调控,考察了不同内凹程度对其催化性质的影响,发现内凹Pd四面体仨角双锥的的甲酸电催化活性很大程度上取决于其内凹程度,也就是高能晶面(110)的占有率。　　 第五章:通过一种CO限域的生长策略,成功合成了“钯蓝”胶体,所得到的“钯蓝”是具有超薄结构的Pd纳米六方片,其表现出优异的近红外吸收性质。由于CO气体小分子在Pd{111}晶面上的强限域作用,Pd纳米片的厚度被控制在不到十个原子层的厚度。实现了对Pd纳米片的尺寸(可在20-160 nm范围内调节)和近红外光谱性质的有效调控。与Ag/Au纳米结构相比,Pd纳米片具有更为优良的光热稳定性。实验证实Pd纳米片还具有很高的电催化活性,其甲酸电催化氧化的质量电流密度为商业Pd black催化剂的2.5倍。　　 第六章:通过晶种的方法,成功合成了Pd-Ag和Pd-Au双金属纳米片。所得到的Pd-Ag双金属纳米片不仅尺寸、形貌均一,而且光谱可调、光稳定性佳。此外,我们还成功将Pd-Ag双金属纳米片用于表面增强拉曼的基底以及生物热疗中。　　 第七章:利用小分子调控的合成策略,首次得到了花冠状的Pd介晶。这种介晶Pd花冠具有单晶结构。在合成介晶Pd纳米花冠的反应中,CO气体小分子和氯化铁都不可或缺,它们在反应过程中起着各自的作用。通过改变体系中氯化铁的浓度,实现了介晶Pd花冠的尺寸和形貌调控。介晶Pd纳米花冠具有显著的近红外吸收性质和较好的生物兼容性,因而展现了良好的生物热疗性能,其效果甚至比第五章中的Pd片还好。　　 第八章:运用化学合成法,首次得到了具有高指数晶面(411)的内凹Pt立方体。研究表明,甲胺小分子的引入是成功合成内凹Pt立方体的关键。与商业Ptblack和Pt/C催化剂相比,具有高能裸露面的内凹Pt立方体具有更加优异的甲酸和乙醇电催化氧化活性,同时还具有很好的化学和热稳定性。胺类小分子是如何稳定Pt的高能晶面需要做进一步的研究。　　 第九章:通过引入乙二胺分子,合成了一种具有高效率、高选择性氢化的催化剂一超细铂纳米头发丝(直径～1.1 nm,相当于6个铂原子层的厚度)。在硝基芳香衍生物的氢化催化反应中,铂纳米头发丝不仅具有优异的催化活性而且具有很好的选择性。当以铂纳米头发丝为催化剂时,在室温条件下就能将硝基芳香衍生物高效地转化为偶氮类化合物,整个催化过程只消耗氢气和空气,因此对环境几乎没有影响。我们预计,所合成的超细铂纳米头发丝能够在催化领域发挥出更大的作用。　　 第十章:通过水热合成法、借助碘离子的作用,成功制备了松柏状的Pt3Cu合金。与商业Pt black和Pt/C催化剂相比,高比表面积的松柏状Pt3Cu合金具有更加优异的乙醇电催化氧化活性。其相关的形成机理还有待深入研究。　　 第十一章:通过层层包裹的方式成功得到了中空结构的纳米反应器,这种纳米反应器以6.3 nm的Au纳米颗粒为核,多孔型的ZrO2或TiO2为壳层材料。多孔型的壳层有利于催化反应物自由进出纳米反应器,同时Au纳米颗粒尺寸又大于壳层的孔径尺寸,使得每个Au纳米颗粒限制在多孔型壳层的内部,因而所制备的纳米反应器显示了优良的催化活性、热稳定性以及可循环使用性。