单分散PtNi纳米粒子特殊的红外光学性能

采用电位置换反应以及化学还原法制备了单分散PtNi 纳米粒子,循环伏安结果显示该纳米粒子在0.1mol·L^-1硫酸介质中对CO的氧化表现出比本体Pt 电极更好的电催化活性. 以CO为探针分子,采用电化学原位红外光谱研究了PtNi 纳米粒子上的特殊红外光学性能. 结果表明,PtNi 纳米粒子无论是在玻碳电极还是在金电极上,均表现出对称的双极谱峰,同时给出很强的增强效应. 论文研究结果有助于进一步了解低维纳米材料特殊红外性能的本质.     

大粒径单分散金纳米粒子的水相合成

近年来,随着纳米科技的兴起,纳米尺度的金颗粒以其独特的光学、电学性质［１-３］在许多领域表现出潜在的应用价值,引起了人们浓厚的研究兴趣［４-７］．迄今为止,已有多种制备金纳米粒子的方法见诸报导．制备简便、单分散性好、粒径可控,一直是各种方法追求的目标．...     

单分散纳米Ni(OH)2的制备及其电化学性能

表面活性剂;单分散纳米Ni(OH)2的制备及其电化学性能     

高度单分散聚乙烯基倍半硅氧烷球形纳米粒子的制备及性能

在水溶液中, 以乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)为前驱体, 氨水(NH₃ · H₂O)为催化剂, 在表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)存在下, 通过溶胶-凝胶法成功合成了具有不同粒径、 高度单分散的聚乙烯基倍半硅氧烷(PVSQ)球形纳米粒子. 研究结果表明, 催化剂NH₃ · H₂O与表面活性剂SDBS的用量对PVSQ的粒径和粒径分布影响很大, 而前驱体VTES的用量对PVSQ的粒径无明显影响. 通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线光电子能谱(XPS)及热重(TG)分析对产物的形貌、 粒径和粒径分布、 结构及热性能进行了表征.     

超细钴纳米粒子催化1-己烯低压氢甲酰化反应的原位红外光谱研究

利用原位透射红外光谱研究了2.8 nm超细钴纳米粒子在2~3 MPa合成气(CO:H₂ = 1:1)和100 ^oC条件下催化的1-己烯氢甲酰化反应. 结果表明, 在反应中出现与Co₂(CO)₈类似的红外吸收峰(2071, 2041和2022 cm^-1), 被证明是不同Co位点端式吸附CO. 首次观测到了位于2054 cm^-1处吸收峰处的物种, 可能归属为RCH₂CH₂COCo. 通过此中间物种,产物醛可以在钴催化剂表面经由结合一个氢原子脱除反应而获得.     

遥感傅里叶变换红外光谱测定气体污染物在单光程上的浓度分布

采用开路傅里叶变换红外光谱(OP—FTIR),对室内固定点源排放的污染物丙酮进行了实时遥感监测。给出了丙酮在同一条光路上,不同光程长的积分浓度和采用多项式拟合出的积分浓度,并且利用一种一维计算机层析算法(CT)模型,分别用高斯模型和多项式模型,重构出了丙酮在所测光路上的浓度分布曲线。两种方法重构出丙酮在所测光路上,浓度的最大值分别为0．0190mg／L和0．0213mg／L,最大值分别位于坐标3．11m和3．09m处。研究结果表明：两种方法对浓度的分布能够得到较为一致的结果。可见,OP-FTIR与一维CT模型联用,可以给出污染物的单光程浓度分布,该技术应用于工业或环境卫生监测,具有预警作用。     

单分散AuPd合金纳米粒子的制备及对4-硝基酚的催化降解性能研究

在室温条件下,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为稳定剂,以Mg粉作为还原剂,采用一步置换法制备AuPd和Au纳米粒子。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)以及X-射线光电子能谱(XPS)等对该AuPd纳米粒子的性质进行了表征。结果表明,AuPd纳米粒子呈单分散态且能长时间稳定存在。采用不同摩尔比(3∶1,1∶1或1∶3)的金属离子前驱体AuCl₄^-和Pd²⁺,均可制备出单分散的AuPd纳米粒子。PVP对AuPd纳米粒子的稳定存在起关键作用。为对比AuPd催化活性,采用上述方法制备了单金属Au纳米粒子,所制备的AuPd以及Au纳米粒子对4-硝基苯酚(4-NP)的还原降解表现出优异的催化活性,其催化效率顺序为：Au₁Pd₁>Au₃Pd₁>Au₁Pd₃>Au。Au₁Pd₁纳米粒子循环使用5次后,其催化活性没有显著降低。     

单分散ZnS纳米球与纳米梭之间的形貌转换及光学性能研究

利用平平加作为表面活性剂, 正戊醇作为助表面活性剂, 环己烷作为油相, 以硫化钠(Na₂S)和醋酸锌(Zn(Ac)₂)作为反应物, 通过控制反应条件在反相胶束体系中合成出单分散的ZnS纳米球与纳米梭. 采用XRD和TEM对产物的结构和形貌进行表征, 结果表明产物均为六方相ZnS, 晶胞参数为a＝0.3823 nm, c＝56.2 nm, 纳米球直径约为50 nm, 纳米梭直径约为60 nm, 长度约为110 nm. 采用UV-Vis(紫外可见吸收光谱)和PL(荧光光谱)研究了产物的光学性能. 纳米球的紫外可见光谱的吸收峰出现在288 nm处, 而纳米梭在305 nm处有强吸收峰, 与块体材料相比, 分别有约60和50 nm的蓝移. 当激发波长为270 nm时, 纳米球和纳米梭产物分别能够发出波长为408和303 nm的紫外光.     

单分散水溶性金纳米团簇的制备及表征

采用改进的Brust方法,用硼氢化钠还原氯金酸,并以巯基丁二酸(MSA)、氮乙酰基半光胺酸(NAC)作为包裹剂,成功制备了单分散的水溶性金纳米团簇。高分辨透射电镜(HRTEM)结果表明,增大硫醇与氯金酸的比例并增加氯金酸的初始浓度,有利于得到尺寸更小的金纳米粒子。当氯金酸的浓度(C_Au)为9.3 mmol·L^-1,C_Au:C_S为1:30时,得到了直径约为1 nm、标准偏差为0.2 nm的Au@MSA纳米团簇。结合紫外(UV)、热重(TG)和X射线光电子能谱(XPS)分析结果,可以推测出单分散金纳米簇的化学式为[Au₃₈(MSANa)₂₆]或[Au₃₉(MSANa)₂₇]。     

枝晶状Pt 薄膜的制备及其特殊红外效应

采用方波电位, 在10×10^-3 mol·L^-1 K₂PtCl₆+3×10^-4 mol·L^-1 PbAc₂+0.5 mol·L^-1 HClO₄溶液中, 于本体Pt 电极上电沉积制备出枝晶状Pt 薄膜. 随着沉积时间的增加, 枝晶长度逐渐由400 nm增加到900 nm, 且枝晶上的小晶粒(~10 nm大小)变得密集. 根据循环伏安(CV)曲线中氢吸脱附电量可得出Pt 薄膜具有中等粗糙度(C_r=9-36), 且电极表面的粗糙度随着沉积时间增加而增大. 观察到Pt 薄膜上吸附态CO的原位红外光谱具有明显的增强吸收效应, 当沉积时间为6 min 时所制得的枝晶Pt 电极的红外增强效应最大. CO呈现多种谱峰形状, 随着沉积时间的增加, 谱峰形状依次为左高右低的双极峰(类Fano 红外效应), 单极向下(表面增强红外吸收), 左高右低的双极峰, 单极向上(异常红外效应), 左低右高的双极峰和单极向下. 这表明纳米材料薄膜所呈现出的特殊红外性能, 与纳米材料的尺度和聚集状态等密切相关. 所制备的枝晶状Pt 薄膜有望为深入认识纳米材料的特殊红外性能提供一个良好的模型材料.     

Pd微电极阵列表面纳米薄膜的方波电位制备及其特殊的红外性能

制备了单根可寻址Pd微电极阵列,运用方波电位法对阵列上每根Pd微电极处理不同时间,诱导生成一系列不同纳米结构的Pd薄膜.以CO为探针分子,结合原位显微傅里叶变换红外反射光谱进行表面组合电化学研究,一次性地获得CO吸附在不同纳米结构Pd薄膜上的红外光谱.观察到随方波电位法处理时间的逐步增加,桥式吸附态CO的红外光谱峰从正常吸收光谱到类Fano光谱,再到异常红外光谱的转变过程.结合扫描电子显微镜观察纳米薄膜的形貌,发现不同红外光谱特征都对应着特定的纳米结构.     

纳米结构Pt膜方波电位法制备及特殊红外性能

运用方波电位法处理Pt微电极,制备一系列具有较高表面粗糙度的纳米结构薄膜.扫描隧道显微镜（STM）观察到薄膜由Pt金属岛组成,并测得所研制的薄膜虽然其平均厚度从58 nm 增加到139 nm,但Pt金属岛的平均尺度仅从102 nm增加到114 nm,而岛的平均高度也只在15～18 nm之间变化.以CO为探针分子,结合原位FTIR反射光谱研究,发现所制备的纳米结构薄膜上吸附态CO的红外吸收都给出类Fano光谱,初步归结为Pt金属岛的尺度效应.     

CO和SCN~-在高分散Pt及Pd表面异常红外光学行为的电化学现场FTIR反射光谱研究

在玻碳基底上沉积Pt和Pd，在以CO和SCN-为探针分子的电化学现场FTIR反射光谱研究中，首次观察到异常红外光学行为，其中包括吸附物种的谱带方向倒反以及谱峰强度显著增强等．     

CoPt纳米空心球甲醇电催化氧化和原位电化学傅里叶变换红外光谱研究

采用化学还原和电位置换法制备了CoPt 纳米空心球, 该催化剂对甲醇氧化表现出较好的电催化活性.透射电镜(TEM)、能量散射光谱(EDS)和电化学循环伏安实验结果表明, 在0.1 mol·L^-1 H₂SO₄+0.1 mol·L^-1CH₃OH中进行测试时, CoPt 纳米空心球发生了去合金化过程, 催化剂表面Co元素溶解, 形成了富Pt 表面, 表现出更好的电催化活性, 同时表现出较好的结构稳定性. 采用原位电化学红外光谱在分子水平研究了CoPt 纳米空心球上甲醇氧化过程, 发现甲醇在CoPt 纳米空心球氧化中间产物主要为CO, 且CO表现出异常红外效应, 与CO为探针分子在CoPt纳米空心球上得到的红外光谱结果一致. 研究结果表明, 去合金化方法是一种有效调节催化剂表面组成和性能的手段, 原位电化学红外光谱是潜在的原位研究有机小分子氧化机理的方法, 在燃料电池中将得到广泛的应用.     

Adsorbed Intermediates in Oxygen Reduction on Platinum Nanoparticles Observed by In Situ IR Spectroscopy

The sluggish kinetics of oxygen reduction to water remains a significant limitation in the viability of proton‐exchange‐membrane fuel cells, yet details of the four‐electron oxygen reduction reaction remain elusive. Herein, we apply in situ infrared spectroscopy to probe the surface chemistry of a commercial carbon‐supported Pt nanoparticle catalyst during oxygen reduction. The IR spectra show potential‐dependent appearance of adsorbed superoxide and hydroperoxide intermediates on Pt. This strongly supports an associative pathway for oxygen reduction. Analysis of the adsorbates alongside the catalytic current suggests that another pathway must also be in operation, consistent with a parallel dissociative pathway.     

In situ scanning FTIR microscopy and IR imaging of Pt electrode surface towards CO adsorption

In situ scanning FTIR microscopy was built up for the first time in the present work, which consists of an FTIR apparatus, an IR microscope, an X-Y mapping stage, and the specially designed electrochemical IR cell and computer software. It has been demonstrated that this new space-resolvd in situ IR technique can be used to study vibration properties of micro-area, and to perform IR imaging of electrode surface. The chemical image obtained using this technique fur CO adsorption on Pt electrode illustrated, at a space-resolution of 10~(-2) cm, the inhomogeneity and the distribution of reactivity of micro-area of electrode surface.     

基础实验:金纳米粒子的制备及其光学性质

围绕金纳米粒子前沿内容,设计了一个简易的本科生基础实验,利用柠檬酸钠还原氯金酸法制备分散性好的金纳米粒子溶液,讨论了其尺寸与颜色的关系,探究了不同电解质和非电解质对金纳米粒子团聚及其颜色的影响,初步了解金纳米粒子的光学特性和探针效应基本原理。     

钯II催化CO/乙烯共聚加压原位红外光谱研究

聚酿以其优良的物理、化学性能及原料（CO乙烯）简单易得的优点，在世界范围内已引起人们的普遍关注．为寻找价廉的催化剂或改良高效或（11）一双磷催化剂以推动聚酮的工业化进程，必须对共聚机理进行深入的研究．S；，n［’，’1、DrentP］等人根据对产品主链和端基的分析首先