银/铂双金属中空纳米颗粒的制备及光学性质研究

通过以Ag纳米颗粒为模板的置换和沉积反应,制备了Ag/Pt双金属复合纳米颗粒.用透射电子显微镜(TEM)对颗粒的形貌、尺寸和结构进行了表征,发现复合颗粒具有中空结构.紫外可见吸收光谱(UV-Vis)研究表明,Ag/Pt双金属中空复合纳米颗粒具有单峰的表面等离子共振吸收特征,随着反应溶液中氯铂酸和硝酸银摩尔比的增加,吸收峰先红移后蓝移.表面增强拉曼光谱实验结果表明,Ag/Pt双金属复合纳米颗粒对吡啶分子具有较好的增强效果.     

Pt@Ag/Pt复合型纳米颗粒的合成与表征

通过吸附在铂纳米颗粒表面的氢交替还原硝酸银和氯铂酸,得到了复合型纳米颗粒Pt@Ag／Pt,用紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）、透射电子显微镜（TEM）、X-射线衍射（XRD）对其进行了表征。通过氢化催化苯甲醛反应,由于Pt与Ag双金属间的协同效应,其催化活性较纯铂好。     

基于超分子晶体制备超细铂纳米颗粒用于催化加氢硝基苯

由于纳米催化剂的独特催化活性,因而开发稳定的超细纳米催化剂的制备方法引起了广大科研工作者们的关注.然而,复杂的合成过程和结构的不稳定性己经成为纳米催化剂研究和实际应用的瓶颈.本工作通过原位还原氯铂酸和十甲基五元瓜环(Me10CB[5])构筑的超分子晶体材料,成功制备了粒径尺寸约为3.0 nm的超细铂纳米粒子.Me10C...     

基于铂纳米颗粒电沉积镁铝水滑石修饰电极的电化学葡萄糖生物传感器

采用成核/晶化隔离法合成了镁铝水滑石纳米颗粒,将其修饰到氧化铟锡导电玻璃电极表面;在此修饰电极基础上,利用电沉积还原氯铂酸盐法制备了铂纳米颗粒/水滑石复合修饰电极.由于水滑石层板表面的外限域作用有效抑制了铂纳米颗粒的聚集,使该电极对过氧化氢具有较好的电催化性能.基于镁铝水滑石良好的生物相容性,将葡萄糖氧化酶进一步修饰到该电极表面,实现了对葡萄糖高灵敏的电化学检测,检出限(S/N=3)达1.0μmol/L.     

两种制备铂纳米颗粒方法的比较

用乙醇回流及NaBH4还原两种方法制备了Pt纳米颗粒,用UV Vis光谱、TEM对铂纳米颗粒进行了表征,比较了两种合成方法的特点.     

铂纳米簇/聚酰亚胺杂化膜反应器的制备及其在催化苯部分加氢中的应用

研究了铂纳米簇/光敏性聚酰亚胺(Pt/PSPI)杂化膜在苯部分加氢制环己烯反应中的催化性能. 通过微波加热法还原氯铂酸, 制备了单分散 Pt 纳米簇, 并将其掺入到光敏性聚酰胺酸基体中, 通过热亚胺化法得到 Pt/PSPI 杂化膜. 透射电镜表明, 铂纳米颗粒平均粒径为 3.7 nm. 用 Pt/PSPI 催化液相苯加氢反应, 环己烯选择性达到 72.4%.     

双亲性离子液体功能化复合胶体颗粒的合成与催化性能

采用硅烷偶联剂4-氯苄基三氯硅烷对二氧化硅颗粒表面进行改性, 制得表面接枝氯苄基的亲油二氧化硅颗粒. 在亲油二氧化硅颗粒表面继续接枝亲水性的十二烷基咪唑, 即可制得含有离子液体基团的双亲性二氧化硅颗粒. 通过静电吸附氯铂酸和硼氢化钠还原, 可在两亲性二氧化硅颗粒表面负载铂纳米颗粒, 从而得到双亲性二氧化硅颗粒催化剂. 用扫描电镜、 透射电镜、 X射线衍射和红外光谱等对所得样品进行表征, 并以苯甲醇氧化反应为研究对象对催化剂性能进行评价, 结果显示, 使用此催化剂可使苯甲酸的产率达到90%.     

微波法在碳纳米管上负载铂纳米粒子

以乙二醇作氯铂酸的还原剂, 采用微波法在浓硝酸回流纯化和羟基化的碳纳米管(CNTs)上负载铂纳米粒子, 并通过控制载铂量制备出以CNTs为衬底的铂纳米管(Pt-CNTs); 用透射电镜比较了纯化和羟基化时间对CNTs载铂性能以及不同载铂量对Pt-CNTs表面形貌的影响; 用选区电子衍射﹑X射线衍射和紫外-可见吸收光谱检测了Pt-CNTs的结构特征, 表明CNTs表面所负载的是多晶铂; 用电化学循环伏安技术表征碳纳米管负载铂纳米粒子, 发现当Pt-CNTs的载铂量为0.1875 mmol·g-1时, CNTs表面负载了一层致密的铂纳米粒子.     

铂纳米颗粒修饰直立碳纳米管电极的葡萄糖生物传感器

基于Pt纳米颗粒修饰直立的碳纳米管电极制备了葡萄糖生物传感器.铂纳米颗粒是利用电位脉冲沉积法修饰到直立碳纳米管上的,可以增强电极对酶反应过程当中产生的过氧化氢的催化行为.用扫描电镜和透射电镜观察了直立碳纳米管在修饰Pt纳米颗粒前后的形态.该酶电极对葡萄糖的氧化表现出很好的响应,线性范围为1×10-5～7×10-3mol/L,响应时间小于5s,并且有很好的重现性.     

半乳糖保护的Au纳米颗粒的制备及性能研究

通过一种简易的方法,利用D-半乳糖胺和氯金酸制备出了能够用于肝癌细胞靶向识别的Au纳米颗粒探针.该纳米颗粒形貌和尺寸均一并且生物相容性良好.通过改变反应体系的pH能够对Au纳米颗粒的尺寸进行调控.此外,这种新型的纳米颗粒对RCA120还具有超高的检测灵敏度,实验结果显示其检测限度可以达到2μg·L^-1.     

Pt/Au双金属纳米微粒的催化性能

制备了不同比例的Pt/Au双金属纳米微粒,应用UV-VIS、TEM等手段对其结构进行了表征,并比较了它们对丁醛氢化还原反应的催化活性.     

TiO2-双亲共聚物复合纳米粒子的合成与紫外光敏特性

用偶联剂乙烯基三乙氧基硅烷改性纳米粒子TiO₂, 应用超声技术将TiO₂ 纳米粒子分散在甲醇介质中, 然后用苯乙烯(ST)原位聚合包封, 再用丙烯酰胺或乙烯基吡咯烷酮(VP)共聚, 两步原位分散聚合得到了有机聚合物为壳、TiO₂为核的有机/无机复合粒子. 用红外光谱、紫外-可见光谱、透射电子显微镜等检测手段进行表征. 结果显示: 由于双亲共聚物对TiO₂纳米粒子的敏化作用, 紫外-可见光谱图上两种纳米复合粒子的最大吸收峰均有明显红移, 并且吸收光谱的范围扩大了, 其中尤以TiO₂/(PST-co-PVP)为甚. 意味着光敏化活性的提高, 特别是在可见光谱的范围内. 这种情形对宽带隙半导体材料如TiO₂纳米粒子的光催化特性是有利的, 表明这类材料的应用空间得到了拓展.     

CeO2修饰的Pt/Ni催化剂在碱性溶液中对乙醇电催化氧化性能的增强

有机小分子直接燃料电池具有高能量密度和转换效率、易贮存及运输方便等优点.在过去几十年,有机小分子化合物尤其是乙醇的电催化氧化引起了研究者的关注,高活性和稳定性及低价格的电催化剂的设计和制备一直是乙醇燃料电池的研究热点.本文采用复合电沉积方法制备了Ni和CeO2复合镀层,然后利用Ni置换铂前驱体中Pt的方法制备了纳米CeO2修饰的Pt/Ni电催化剂(Pt/Ni-CeO2).采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)等手段表征了所制样品的组成和相结构、表面形貌及组成成份.XRD结果表明,所制Pt/Ni催化剂主要是PtNi合金相结构.与Pt/Ni相比,Pt/Ni-CeO2催化剂的XRD峰强明显变弱,表明纳米CeO2修饰的Pt/Ni电催化剂的结晶性较差或者其晶体颗粒较小.这可能是由于CeO2的共沉积阻止了Ni纳米颗粒的进一步生长或团聚.当电镀液中CeO2含量为50和100 mg/L时,所制Pt/Ni-CeO2催化剂样品Pt/NiCe1和Pt/NiCe2的XRD谱上未观察到CeO2相关的衍射峰,这主要可归因于催化剂中沉积的CeO2量少或其高度分散.随着电镀液中CeO2浓度进一步增大到200 mg/L时,在Pt/Ni-CeO2催化剂(Pt/NiCe4)的XRD谱上出现了CeO2相关的衍射峰.这表明采用复合电沉积-化学还原法可以成功制备CeO2修饰的Pt/Ni电催化剂.SEM结果显示,所制催化剂都是由团聚状态的纳米颗粒组成,并且Pt/NiCe2表现出比Pt/Ni更开放的微结构,从而有利于反应物扩散至催化剂内部.该结果进一步表明共沉积的CeO2对所制Pt/Ni催化剂微结构的影响.此外,EDS结果也证实成功制备了CeO2修饰的Pt/Ni电催化剂.采用多次循环伏安、电流时间曲线和电化学阻抗谱(EIS)等手段研究了所制电催化剂的电化学性能.与Pt/Ni相比,Pt/Ni-CeO2催化剂表现出更好的电催化氧化乙醇活性和稳定性,这可能与CeO2的贮氧特性及其共沉积增大了电极的粗糙度有关.红外光谱测试结果表明,在CeO2修饰的Pt/Ni电催化剂催化氧化乙醇过程中,CH3COO?可能是乙醇氧化的主要产物.在所制催化剂中,CeO2含量影响其电催化氧化乙醇性能.循环伏安和电流时间曲线测试结果表明,随着催化剂中CeO2含量增大,催化剂活性先增加后减弱.电化学阻抗谱结果表明,随着CeO2含量增大,CeO2修饰的Pt/Ni电催化剂的接触电阻先增大后变小再变大;而电荷转移电阻不断变小.在电解液中含有100 mg/L CeO2时所制电催化剂(Pt/NiCe2)具有最佳的电催化氧化乙醇活性和稳定性.这主要与CeO2的贮氧功能、Pt与CeO2/Ni间的相互作用和其较小的接触电阻和电荷转移电阻有关.该结果可为设计和制备低价格、高活性乙醇燃料电池中的催化剂提供思路.     

Au@Pt纳米粒子催化O2还原反应的电化学研究

以100 nm的Au粒子为核,抗坏血酸为还原剂,H2PtCl6·6H2O为前驱体,合成了Pt包Au核壳结构纳米粒子( Au@ Pt)及其修饰的玻碳(GC)电极(Au@ Pt/GC).采用旋转圆盘电极等常规电化学方法,比较了Au@ Pt/GC和商用碳载铂(Pt/C)修饰的玻碳电极(Pt/C/GC)催化O2还原反应活性及耐甲醇性能,发现Au@ Pt纳米粒子在铂用量很低的情况下,其催化O2还原反应活性仍与商用Pt/C相当,而且还具有优良的耐甲醇性能;其催化O2还原反应机理按O2直接还原成H2O的四电子历程进行.     

Single-chain nanoparticle catalyzed polymerization toward composite nanoparticles

Single-chain nanoparticles (SCNPs) as a confined space are promising to synthesize structured nanoparticles. We report a facile synthesis of SCNP colloidal initiators by loading reducing agents during the formation of the SCNPs and the application in redox free radical polymerization to achieve composite nanoparticles with tunable compositions and microstructures. The SCNP initiators could be large-scale achieved by electrostatic-mediated intramolecular crosslinking polymers by metallic complexation with protonated PVP at ambient temperature. The catalytic polymerization occurs inwardly under facile conditions to large scale fabricate composite nanoparticles with tunable microstructures from core-shell to tadpole-shapes. The facile approach could be extended to derive functional composite nanoparticles by loading desired materials such as paramagnetic Fe₃O₄, catalytic Pt, and enzymes.     

Size effect in thiol and amine binding to small Pt nanoparticles

A study was carried out to compare the binding affinities of 1-dodecanethiol and dodecylamine for small Pt nanoparticles. The results showed that the affinity of thiol for Pt nanoparticles increases with increasing particle size whereas the affinity of amine for Pt nanoparticles decreases. The divergence in binding affinities has resulted in differences in catalytic activities of thiol- and amine-protected Pt nanoparticles in the room temperature electro-oxidation of methanol (a fuel cell reaction). It was therefore possible for the larger Pt nanoparticles to be catalytically more active than the smaller Pt nanoparticles up to a certain critical size, before the surface area effects of nanoparticles become noticeable.     

Ag-PVA和Ag-PVA/TiO2复合超薄膜的制备及性能研究

用3种方法制备了银纳米粒子-聚乙烯醇复合体系,其中用加热还原法所得体系中Ag纳米粒子的尺寸较大(15nm),其表面等离子体共振吸收峰较宽,最大吸收波长位于420nm;用室温硼氢化钠还原法得到的复合体系的吸收峰蓝移至409nm,且峰形较窄,Ag纳米粒子的平均粒径为8.7nm;低温NaBH4还原法所得体系吸收峰进一步蓝移至397nm,此时Ag纳米粒子粒径最小(3.5nm).将室温还原法所得Ag-PVA复合体系旋涂成膜,所得薄膜光滑、透明、均匀性好,该法适用于制备多层薄膜,以调控薄膜的厚度和光谱性质.将Ag-PVA复合体系与钛酸四丁酯(Ti(O_nBu)₄)的乙醇溶液交替旋涂得到Ag-PVA/TiO₂有机/无机复合薄膜.紫外-可见吸收光谱研究表明,随着Ag-PVA层数的增加,薄膜的表面等离子体共振吸收强度呈线性增加,但是TiO₂层数的增加对吸收光谱没有明显影响.Ag-PVA/TiO₂有机/无机复合薄膜将金属纳米粒子、有机高分子与无机半导体材料结合在一起,这种多层纳米结构在光电、催化功能薄膜等方面具有潜在的应用前景.     

Chemiluminescence lateral flow immunoassay based on Pt nanoparticle with peroxidase activity

A lateral flow immunoassay (LF-immunoassay) with an enhanced sensitivity and thermostability was developed by using Pt nanoparticles with a peroxidase activity. The Pt nanoparticles were synthesized by citrate reduction method, and the peroxidase activity of Pt nanoparticles was optimized by adjusting reaction conditions. The peroxidase activity was estimated by using Michaelis–Menten kinetics model with TMB as a chromogenic substrate. The kinetics parameters of K_M and V_max were calculated and compared with horseradish peroxidase (HRP). The thermal stability of the Pt nanoparticles was compared with horseradish peroxidase (HRP) according to the storage temperature and long-term storage period. The feasibility of lateral flow immunoassay with a chemiluminescent signal band was demonstrated by the detection of human chorionic gonadotropin (hCG) as a model analyte, and the sensitivity was determined to be improved by as much as 1000-fold compared to the conventional rapid test based on colored gold-colloids.     

核/壳型CdTe@SiO2荧光纳米复合粒子的制备与表征

利用反相微乳法, 以巯基乙酸修饰的水溶性CdTe量子点为核, 包覆SiO₂, 制备得到核壳型CdTe@SiO₂荧光纳米复合粒子. 用紫外-可见(UV-vis)分光光度计, 荧光(PL)分光光度计, 红外(FT-IR)光谱仪, 透射电子显微镜(TEM)等分析测试手段, 对得到的荧光纳米复合粒子的性能进行表征, 结果表明: 得到的CdTe@SiO₂纳米复合粒子是核壳型结构, 由SiO₂壳层包覆多个量子点, 其大小均匀, 水溶性好, 有效地提高了量子点的稳定性, 大大增强了其抗光漂白性能, 为该材料的进一步生物应用打下了良好的基础.