電化學(xué)合成金納米粒子的機(jī)理研究和貴金屬納米粒子的相轉(zhuǎn)移技術(shù).pdf

1、金屬納米粒子的電化學(xué)合成法越來(lái)越受到人們的關(guān)注，其原因是操作簡(jiǎn)單、方便，所得產(chǎn)物純度高，通過(guò)調(diào)節(jié)電流和電位能很好地控制納米粒子的尺寸和形貌等。在本論文中，我們使用了旋轉(zhuǎn)陰極合成金屬納米粒子，與靜止的工作電極相比，它的優(yōu)點(diǎn)是陰極/溶液界面處合成的金屬納米粒子可以很快地離開(kāi)陰極區(qū)域，進(jìn)入體相溶液，避免了納米粒子間的團(tuán)聚。同時(shí)我們選取適當(dāng)鏈長(zhǎng)的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作為金屬納米粒子的穩(wěn)定劑。PVP在金屬納米粒子的電化學(xué)合成過(guò)程中，不但起到保

2、護(hù)粒子團(tuán)聚的作用，而且在一定程度上可以調(diào)控納米粒子的大小和形貌。 由于PVP大分子和金屬納米粒子之間存在較強(qiáng)的配位作用，PVP保護(hù)的金屬納米粒子水溶膠可以穩(wěn)定存在數(shù)月以上。但從另一角度來(lái)講，由于金屬粒子被PVP大分子緊密包裹，大大影響了粒子的催化性能。為了克服這一缺陷，利用PVP在水相中的溶解度隨溫度升高而降低這一原理，通過(guò)簡(jiǎn)單的升溫和控溫程序把金屬納米粒子從水相轉(zhuǎn)移到有機(jī)相中，從而建立了一種新穎的相轉(zhuǎn)移方法。經(jīng)過(guò)相轉(zhuǎn)移處理，覆

3、蓋在金屬納米粒子表面的大部分PVP聚合物被除去，同時(shí)PVP在有機(jī)相中仍有一定的溶解度，這樣轉(zhuǎn)移至有機(jī)相中的金屬粒子仍舊保持了較高的穩(wěn)定性，但其催化活性明顯提高。 另外，還對(duì)電化學(xué)合成金屬納米粒子的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了進(jìn)一步的研究。在粒子的合成過(guò)程中，陰陽(yáng)兩電極區(qū)域的pH值發(fā)生了不同的變化，陽(yáng)極區(qū)域呈酸性，陰極區(qū)域呈堿性，這種變化直接導(dǎo)致了PVP部分單體的水解，進(jìn)而影響了PVP的還原能力，從而在陰陽(yáng)極區(qū)域獲得了不同形貌的金屬納米粒子。受