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由于具有一些特殊的物理化学性质,不同尺寸和形貌的Ir纳米粒子,包括Ir纳米针、Ir纳米球、Ir纳米线及Ir纳米棒等,在电子科技、生物医学、石油化工、航空航天及环保领域具有极大的潜在应用前景。但目前,关于Ir纳米粒子形貌控制合成的研究还较少。本文采用光化学合成法制备了不同形貌及颗粒尺寸的Ir纳米粒子,并研究了其对十八烷基硅烷的催化性能。分析了不同形貌和颗粒尺寸的Ir纳米粒子的形成机理及Ir纳米粒子对十八烷基硅烷分解的催化机理。以氯铱酸为前驱体,以聚乙二醇为分散剂,以2,7-二羟基萘为还原剂,在碱性溶液中通过光化学合成法合成了Ir纳米粒子。采用紫外分光光度计、Zeta电位仪表征Ir胶体,用TEM、EDS,XPS表征不同形貌Ir纳米粒子,并用FT-IR表征不同形貌Ir纳米粒子的催化性能,结果表明:(1)随着合成时间延长,Ir胶体的紫外吸收光谱会发生规律性的变化,当合成时间达到6小时时,紫外吸收光谱图变化微小,说明反应基本完全。但进一步改变紫外光照时间,延长到16小时后,发现紫外吸收光谱发生了改变。(2)Zeta电位表征结果表明,胶体的稳定性良好。NaOH浓度越高,胶体稳定性越差。还原剂浓度越高,胶体越稳定。合成时间为4小时制备的Ir胶体稳定性最好。(3)TEM表征结果揭示了Ir纳米粒子具有不同的形貌,包括针形、线形、球形和短棒状。合成时间将严重影响Ir纳米粒子的形貌和尺寸。从TEM图片还可看出,大颗粒Ir纳米粒子由小颗粒Ir纳米粒子组成,平均纳米粒径为3±0.5nm。(4)在没有采用PEG-400条件下制备获得的Ir纳米粒子为针形,表明Ir纳米粒子形成的形貌与Ir自身的性质有关。在没有2,7-二羟基萘的条件下,无法还原出Ir纳米粒子。说明,PEG-400无法作为还原剂,只作为分散剂。(5)XPS测试结果表明,合成的Ir纳米粒子表面化学状态为单质态和不完全还原态。(6)红外测试光谱仪表征了不同形貌的Ir纳米粒子对十八烷基硅烷分解的催化活性。结果表明,Ir纳米线和球形Ir纳米粒子对十八烷基硅烷分解具有更高的催化活性。电化学测试结果表明,Ir纳米粒子对甲醇氧化没有电催化活性。Ir纳米粒子对十八烷基硅烷的催化显示出了高活性,其中,球形Ir纳米粒子催化活性最好。本文还对Ir纳米粒子的形成机理进行了分析,认为Ir纳米针、球形Ir纳米粒子和Ir纳米短棒只与前驱体和还原剂浓度有关。Ir纳米针的形成是Ir自身的性质,不是模板剂作用的结果。球形Ir纳米粒子与短棒型Ir纳米粒子的形成与Ir(Ⅳ)络合物饱和度有关。Ir纳米线及树枝状Ir纳米粒子的形成机理还需要进一步的研究,尚不清楚。