铜纳米材料(包括纳米线和纳米粒子)拥有非常优异的导电、催化和抑菌性能,而且价格非常低廉,有着广阔的应用前景。因此,铜纳米材料的制备方法、形貌控制和性能调控成为近年来科学家的研究热点。在本论文工作之前,胺类或羧酸类化合物被发现可以作为表面修饰剂,通过胺基或羧基基团与铜配位,在液相化学还原法中控制铜纳米晶的生长和形貌。但迄今为止,尚未有工作研究利用同时含胺基和羧基的化合物作为表面修饰剂的情况。基于此,本论文工作首次利用氨基酸这一同时含胺基和羧基的天然化合物,作为铜纳米材料合成的表面修饰剂,详细研究了铜纳米材料的液相化学还原法和所得铜纳米材料的性质。研究发现,氨基酸的化学结构决定了制备所得铜纳米材料的形貌。氨基酸侧链为烷基或含N基团时,可以获得铜纳米线。而其他类型氨基酸则只获得纳米粒子。另外,侧链基团体积大小也影响了铜纳米晶的形貌,体积大的倾向于生成纳米粒子。进一步的X射线光电子能谱研究发现,不同的氨基酸,在铜纳米材料表面有不同的配位方式。侧链为烷基或含羟基时,氨基酸通过自己胺基和羧基与铜配位,而且羧基是以单齿方式配位的。氨基酸侧链含有羧基时,两个羧基以双齿螯合方式同时与铜配位,但胺基不参与配位。氨基酸侧链含有另一胺基时,羧基以双齿螯合方式与铜配位,同时侧链的胺基与铜配位。这些研究发现,加深了对修饰剂分子与铜纳米晶表面原子之间相互作用(包括结合方式和结合强弱)的理解,具有理论价值。另外,研究还发现,氨基酸修饰的铜纳米材料具有非常优异的抗氧化性。而且,氨基酸的多官能度,特别是存在未配位的第三官能团,提高了铜纳米材料的溶液分散性能,也为进一步修饰铜纳米材料提供了可能的活性位点。以上研究表明,氨基酸是一类非常优秀的铜纳米材料修饰剂,不但容易实现铜纳米材料的形貌可控和多样化制备,而且极大改善了铜纳米材料的抗氧化和溶剂分散性能。更重要的是,氨基酸价格低廉,天然无毒,因此本论文工作所开发的铜纳米材料制备方法潜在着良好应用前景。