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金纳米颗粒的可控合成及催化性能研究

作 者: 吴勇
导 师: 杨汉民
学 校: 中南民族大学
专 业: 有机化学
关键词: 金纳米颗粒 催化 CTAB PVP 4-硝基苯胺
分类号: TB383.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 94次
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内容摘要


有规整形貌的纳米粒子因其特殊的结构而具有很多特性,这使得合成具有规则形状的金属纳米粒子在最近些年越来越受到重视。在各种不同的体系里面,金属纳米粒子因它特殊的性质和在光子学,电子学和信息存储方面的应用越来越受到大家的重视。同时它还因为量子效应和超高的比表面积而被作为很好的催化剂用于各种有机反应中。不过大部分对纳米催化方面的研究涉及到的纳米粒子都是球形或者不规则的形貌。很少有研究用的是有特殊形貌的纳米粒子。值得注意的是,往往我们可以通过调节纳米粒子的大小和形貌组成来调节和提高它的性能。金作为一种被广泛研究的贵金属纳米粒子,因其本身的特性很依赖于它的大小和形貌而被用作各个领域。最近已经有一些研究通过简单的调控反应物的摩尔比来合成更多的形貌,但是大部分方法都很消耗时间,而且都不环保。在本文中,我们采用微波辅助,三缩四乙二醇作为溶剂还原氯金酸来制备三角形,片状和二十面体纳米粒子,溶剂中添加了少量的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。并将制备好的金纳米粒子用紫外,透射电镜,X射线衍射,X射线能谱进行表征。研究表明,最终金纳米粒子的形貌仅仅依赖于表面活性剂CTAB和PVP的浓度比例。这种方法快速,方便而且环保。这种简单的方法也可以扩展到合成其它种类的金属纳米粒子中。本文还讨论了金纳米粒子在催化氢化芳香族硝基化合物的形貌效应。我们比较了金纳米粒子在硝基苯胺和硼氢化钠这个电子转移反应的活化能和其它的动力学常数。溶液中使用的是片状,二十面体和三角形占主导的金纳米粒子作为催化剂用于反应当中。结果表明二十面体的催化反应速率是最快的,三角形次之,最慢的是片状纳米粒金。这种方法直观,简单,重现性好且经济。

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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