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本论文主要研究利用简单的化学方法制备尺寸与形状可控的金属纳米晶体和将纳米粒子组装成规则结构的方法,以及这些纳米结构在表面增强拉曼散射(SERS)上的应用和它们的电催化活性。
本论文的研究工作的主要内容表现在以下几个方面:
1.在乙醇-水体系中,用水合联氨还原硝酸铜溶液制备十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)包裹的带正电的氧化亚铜纳米粒子,并进一步研究了氧化亚铜纳米粒子在λ-DNA模板上的静电组装;
2.通过两种简单的途径可控地将肉桂酸保护的金纳米粒子组装成“链状”和“纳米线状”结构,一种途径是调节肉桂酸和氯金酸的摩尔比,另一种是改变制得的金溶胶溶液的pH值,并研究了组装机理;
3.用光还原方法制备金纳米粒子,并通过一个离心再分散过程(除去额外的稳定剂)将其组装成三维花状结构。研究了组装机理和这种花状结构在表面增强拉曼散射方面的应用;
4.用乙醇或肉桂酸做还原剂和结构指引剂,通过一个热处理过程一步合成金的纳米线、纳米盘和纳米线网络。研究了实验参数如反应物浓度、反应时间和反应温度等对产物的形状和大小的影响以及这些纳米结构的形成机理和它们在表面增强拉曼散射方面的应用;
5.在乙醇-水体系中,利用一个简单的热处理过程制备金-铂双金属纳米粒子,通过调节稳定剂与氯铂酸钾的摩尔比可以制得纳米粒子的二维和三维组装结构。这些组装体对酸性溶液中的析氢反应显示出极好的电催化活性。