小尺寸金纳米棒的快速制备及影响因素的研究

通过研究十六烷基三甲基溴化铵、抗坏血酸、NaBH4和AgNO3的用量,以及搅拌时间、反应时间对无种子生长法制备金纳米棒的影响,筛选出了最佳制备条件,以及各成分对金纳米棒生长过程中的作用.采用可见吸收光谱和透射电镜图对不同条件下所制备出的金纳米棒进行了表征.在室温为28℃,CTAB浓度为0.1 mol/L、AgNO3浓度为96μmol/L、AA浓度为0.97 mmol/L、NaBH4浓度为1.5μmol/L,搅拌25 s等最佳条件下,只需反应6h就能够成功制备出长径比为5且形貌均匀、分散性和稳定性良好、轴宽较小的金纳米棒,且有望应用于水环境中Hg2+的检测.     

钯纳米颗粒形貌控制合成及其SPR／SERS性质

在水溶液中分别以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和CTAB／柠檬酸钠混合剂为包覆剂合成钯纳米颗粒,并研究其形貌演变．钯纳米颗粒在成核阶段会形成具有不同孪晶结构的晶核,在生长阶段又会选择性的放大某一组晶面,这两个因素导致了钯纳米颗粒形貌的多样性．在合成中CTAB既会影响钯纳米颗粒的成核,也会影响颗粒晶面的选择性生长．通过改变CTAB和还原剂的量可以调控钯纳米颗粒的形貌．溶液中CTAB和还原剂浓度的改变,非常明显地影响合成产物中不同形貌钯纳米颗粒的产率．通过向溶液中引入柠檬酸离子调控纳米颗粒的成核与生长过程,首次合成出了星状钯二十面体和截面为五角星形的钯纳米棒．这些不同形貌的钯纳米颗粒有着不同的表面等离子体共振和表面增强拉曼散射性质．     

pH响应性阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂的制备及性能

以聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)为大分子稳定剂,通过乳液聚合制备稳定性良好的具有pH响应性聚甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯(PDEA)微凝胶,以其为模板将一定量的四氯钯酸钠(Na2PdCl4)溶液通过静电作用充分络合到高分子微凝胶的网络结构中,并以NaBH4为还原剂,原位合成法制备pH响应性阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂.利用透射电镜(TEM)、动态光散射(DLS)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、热重分析(TGA)和X射线衍射仪(XRD)分别对阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂的形貌、pH响应性、静电力、Pd负载量和Pd晶型进行了表征及分析.结果表明,制备得到的纳米Pd的平均粒径约为3.5 nm;紫外吸收光谱图中,PDEA-Na2PdCl4复合体系在波长280 nm出现吸收峰,证明PdCl42-与微凝胶之间存在相互作用力;pH响应性阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂还原4-硝基苯酚具有很好的催化活性,其催化活性与微凝胶网络的pH响应性有一定关系.此外对阳离子微凝胶-纳米Pd催化剂循环使用的状况进行了初步研究.     

微乳法制备Co3O4纳米材料及其形成机理研究

采用Co(NH3)6Cl3为钴源,利用微乳法制备了Co3O4的纳米材料,可控合成了尺寸均一的边长约40～50 nm纳米立方和直径约400 nm的纳米球.并且考察了反应条件对产物形貌的影响,水与CTAB的摩尔比(w)和反应物浓度对产物形貌有着很大的影响,而反应温度对产物形貌基本没有影响.随着w值的增加,合成的纳米材料的尺...     

有机分子CTAB对银纳米颗粒形貌的影响

报道了一种有效调节银纳米颗粒形貌的特殊方法.在不同浓度的CTAB有机分子作用下,片状三角形银纳米颗粒形貌发生改变,形成圆形和纺锤形等特殊形貌的银纳米片,研究了CTAB浓度对银纳米颗粒形貌的影响,从实验结果分析了银纳米颗粒形貌发生改变的主要因素.     

应用微乳法制备二氧化硅包裹钯纳米粒子

以氯钯酸为钯源,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,利用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/正己醇/水构成的微乳体系制备了二氧化硅包裹纳米金属Pd粒子.其中Pd的粒径可在5～30 nm调变,外部SiO₂层的厚度可在5～35 nm调变.详细考察了氯钯酸和正硅酸乙酯的浓度、微乳体系中水和正己醇的量等参数对制备的Pd/SiO₂粒子的大小及形态的影响.     

Fe304@C/Pt复合纳米粒子的原位合成及其催化性质的研究

采用水热方法分别合成了Fe304磁性内核以及Fe3O4@C粒子.并原位合成了Fe3O4@C/Pt复合纳米结构,采用SEM,TEM红外光谱,Raman光谱等手段进行了相关表征.研究了纯Pt纳米粒子以及Fe3O4@C/Pt复合纳米结构催化硼氢化钠(NaBH4)还原对硝基苯酚(4-NP)的反应活性,并利用外加磁场富集的方式对...     

氧化铈形貌对Pd纳米粒子分散的影响

氧化铈由于在氧化和还原气氛下具有快速Ce4+/Ce3+氧化还原循环作用,使其具有优异的储放氧能力,不仅可以分散和稳定金属粒子,还可在界面处与金属物种发生化学键合,并形成活性位点,因此已被广泛应用于多个催化反应体系,且表现出显著的形貌效应.通过对氧化铈形貌进行调控,使其暴露特定(111)、(110)和(100)晶面,已成为调节金属-氧化铈相互作用强度及金属物种电子、几何结构,提高催化性能的有效策略,但对其机制及活性位结构还没有清晰的认识.我们以氧化铈纳米粒子和纳米立方体为载体,其中氧化铈立方体平均尺寸为23 nm,主要暴露6个{100}晶面,边缘和截角暴露少量{110}及{111}晶面;球形氧化铈纳米粒子平均尺寸为11 nm,主要暴露{111}晶面;并进一步将2.0 wt％Pd物种分散在氧化铈立方体和球形纳米粒子上,通过扫描透射电子显微镜(STEM)和X射线光电子能谱(XPS)等研究了钯物种在氧化铈球形粒子和立方体上的原子结构和化学环境,进而分析了纳米结构氧化铈形貌对钯物种分散的影响.在球形氧化铈纳米粒子上主要形成了平均尺寸为2.0 nm的非晶态Pd纳米粒子以及极小的Pd物种,这主要是因为球形氧化铈纳米粒子上丰富的表面氧空位可通过Pd-CeO2强相互作用和Pd物种紧密键合.氧化铈立方体上的晶态Pd粒子尺寸为2.9 nm,金属与载体之间具有明显的界面,且Pd原子嵌入到氧化铈晶格中.同时,CO化学吸附测试也证明了氧化铈球形粒子上的钯分散度(70％)高于氧化铈立方体(52％).对于甲烷燃烧反应,主要涉及发生在金属粒子表面的PdO/Pd氧化还原循环,即Pd被O2氧化,PdO被CH4还原,富氧条件下决速步骤是PdO对CH4中C?H的活化,因此氧化铈立方体表面大尺寸的晶态Pd粒子被氧化后更容易被CH4还原,有利于PdO/Pd氧化还原循环,从而具有更高的活性和稳定性;然而在CO氧化反应中Pd/CeO2却呈现了相反的形貌效应,这是由于该反应遵循Mars-van Krevelen机理:CO吸附在金属Pd上,化学吸附的CO移动到钯-氧化铈界面,被氧化铈晶格氧氧化成CO2,产生的氧空位被表面氧补充,最后表面氧空位被气相氧补充;由于氧化铈球形粒子上的较小尺寸Pd具有更大的钯-氧化铈界面周长和更强的氧物种移动性,更易完成界面处的氧化还原循环,因此具有更高的CO氧化活性.     

软模板法六边形纳米Pd粒子的超声制备与表征

在微量十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)存在下,超声还原PdCl₂水溶液,没有气氛保护且不加还原剂制得了纳米Pd粒子,用XRD、TEM、选区电子衍射(SAED)、UV、HRTEM和低温氮吸附-脱附等进行了表征。结果表明,纳米Pd晶粒的粒径分布集中,约为8 nm,呈六边形,(111)晶面的晶面间距为0.22 nm,晶格条纹清晰均匀。研究了纳米粒子的生长过程,揭示了NR₄X-Pd²⁺配合物的生成,分析了可能的超声反应机理。利用CTAB模板控制得到的纳米粒子比未添加CTAB样品的比表面积增大了10 m²·g^-1,有利于催化性能的提高。     

Pd/Ni异结构纳米催化剂的制备及其对甲酸氧化的电催化

通过两步还原法制备了Pd/Ni双金属催化剂.由于金属Pd原子在先行还原的Ni纳米粒子表面的外延生长以及其在Ni表面及Pd表面生长表现出的吉布斯自由能差异,最终导致了异结构Pd/Ni纳米粒子的形成.高分辨电子透射显微镜结果证实了异结构的存在,然而X射线衍射测量表明Pd/Ni纳米粒子具有类似于Pd的面心立方结构.制备的Pd/Ni纳米粒子与同等条件下合成的Pd纳米粒子相比对甲酸氧化呈现了更高的电催化活性,而且电催化稳定性也要明显优于纯Pd纳米粒子,证明Pd/Ni双金属催化剂是可选的直接甲酸燃料电池阳极催化剂.双金属催化剂对甲酸氧化电催化活性和稳定性增强可能是Ni原子的修饰改变了Pd粒子表面配位不饱和原子的电子结构所致.     

Linear polystyrene-stabilized palladium nanoparticles-catalyzed C-C coupling reaction in water

Linear polystyrene-stabilized PdO nanoparticles (PS-PdONPs) were prepared in water by thermal decomposition of Pd(OAc)(2) in the presence of polystyrene. The immobilization degree of palladium was dependent on the molecular weight of polystyrene, while the size of the Pd nanoparticles was not. Linear polystyrene-stabilized Pd nanoparticles (PS-PdNPs) were also prepared using NaBH(4) and phenylboronic acid as reductants. The catalytic activity of PS-PdONPs was slightly higher than that of PS-PdNPs for Suzuki coupling reaction in water. PS-PdONPs exhibited high catalytic activity for Suzuki and copper-free Sonogashira coupling reactions in water and recycled without loss of activity.     

Preparation and characterization of metal-chitosan nanocomposites

Various metal-chitosan nanocomposites were synthesized, including silver (Ag), gold (Au), platinum (Pt), and palladium (Pd) in aqueous solutions. Metal nanoparticles were formed by reduction of corresponding metal salts with NaBH4 in the presence of chitosan. And chitosan molecules adsorbing onto the surface of as-prepared metal nanoparticles formed the corresponding metal-chitosan nanocomposites. Transmission electron microscopy (TEM) images and UV-vis spectra of the nanocomposites revealed the presence of metal nanoparticles. Comparison of all the resulting particles size, it shows that silver nanoparticles are much larger than others (Au, Pt and Pd). In addition, the difference in particles size leads to develop different morphologies in the films cast from prepared metal-chitosan nanocomposites. Polarized optical microscopy (POM) images show a batonet-like structure for Ag-chitosan nanocomposites film, while for the films cast from other metal (Au, Pt, and Pd)-chitosan nanocomposites, some branched-like structures with a few differences among them were observed under POM observation.     

Butylphenyl-functionalized palladium nanoparticles as effective catalysts for the electrooxidation of formic acid

Monodisperse butylphenyl-functionalized palladium (Pd-BP, dia. 2.24 nm) nanoparticles were synthesized through co-reduction of butylphenyldiazonium and H(2)PdCl(4) by NaBH(4). Because of this unique surface functionalization and a high specific electrochemical surface area (122 m(2) g(-1)), the Pd-BP nanoparticles exhibited a mass activity ～4.5 times that of commercial Pd black for HCOOH electrooxidation.     

Influence of Capping Ligands on the Self—organization of Gold Nanoparticles into Superlattices from CTAB Reverse Micelles

Gold nanoparticles with size 3-10nm (diameter) were prepared by the reduction of HAuCl4 in a CTAB/octane 1-butanol/H2O reverse micelle system using NaBH4 as the reducing agent.The as-formed gold nanoparticle colloid was characterized by UV/vis absorption spectrum and transmission electron microscopy(TEM).Various capping ligands,such as alkylthiols with different chain length and shape,trioctylphosphine(TOP),and pyridine are used to passivate the gold nanoparticles for the purpose of self-organization into superstructures.It is shown that the ligands have a great influence on the selforganization of gold nanoparticles into superlattices,and dodecanethiol C12H25SH is confirmed to be the best ligand for the self-organization.Self-organization of C12H25SH-capped gold nanoparticles into 1D,2D and 3D supperlattices has been observed on the carbon-coated copper grid by TEM without using any selective precipitation process.     

高分子负载催化剂在硝基苯加氢中的双金属协同效应

高分子负载催化剂在硝基苯加氢中的双金属协同效应＊郦海青廖世健＊＊徐筠余道容（中国科学院大连化学物理研究所，大连１１６０２３）关键词聚乙烯吡咯烷酮，负载型催化剂，双金属催化剂，协同效应，硝基苯，加氢，苯胺在多相催化中，双金属和多金属催化剂是常见的，但在...     

有序介孔碳的微波快速合成和表面修饰及其负载性能

以低聚合度酚醛树脂为碳源、三嵌段共聚物F127(Mw=12600,PEO106PPO70PEO106)为模板导向剂,以微波辐照替代传统的烘箱热聚合,在常见功率下(400～800W)快速(15～60min)聚合,并高温碳化获得介孔碳。XRD、TEM、低温N2吸脱附等测试表明所得样品具有高度有序的介孔结构,比表面积和孔容分别可达614m2·g-1和0.47cm3·g-1。合成的介孔碳经NaBH4和胶体钯溶液两步修饰处理,表面被活化并沉积了Pd颗粒,导电性和亲水性均得到改善,载Pt的量和分散性明显提高,Pt/C催化剂的电化学活性面积由4m2·g-1增加到29m2·g-1。     

Pd/石墨烯/玻碳电极检测4-氯酚污染物的研究

采用改进的Hummers法和硼氢化钠还原法制备Pd/石墨烯催化剂,并采用XRD、SEM、XPS、TEM等技术对其进行表征. 将该催化剂修饰于玻碳电极表面,制备出Pd/石墨烯/玻碳电极,使用循环伏安法研究了检测4-氯酚的最佳工作条件. 研究结果表明,所得石墨烯表面平整光滑,以零价态存在的Pd纳米颗粒均匀分散到石墨烯上,平均粒径为(6.5 ± 0.05) nm. 检测4-氯酚的最佳支持电解质为0.1 mol?L-1、pH = 6.8的磷酸-磷酸钠缓冲溶液（PBS）,峰电流与扫描速率的平方根呈良好的线性关系（R2 = 0.992）,该电极的线性范围为1 ~ 100 μmol?L-1 (R2 = 0.967),检测限为0.57 μmol?L-1 (S/N = 3),且具有良好的重现性和稳定性. 本文所研制的Pd/石墨烯/玻碳电极具有较高的催化活性,提供了一种简便快捷、重现性好的检测4-氯酚的方法.     

Selective hydrogenation by Pd nanoparticles embedded in polyelectrolyte multilayers

Alternating adsorption of poly(acrylic acid) and a polyethylenimine-Pd(II) complex on alumina and subsequent reduction of Pd(II) by NaBH4 yield catalytic Pd nanoparticles embedded in multilayer polyelectrolyte films. The polyelectrolytes limit aggregation of the particles and impart catalytic selectivity in the hydrogenation of alpha-substituted unsaturated alcohols by restricting access to catalytic sites. Hydrogenation of allyl alcohol by encapsulated Pd(0) nanoparticles can occur as much as 24-fold faster than hydrogenation of 3-methyl-1-penten-3-ol. Additionally, the nanoparticle/polyelectrolyte system suppresses unwanted substrate isomerization, when compared to a commercial palladium catalyst. Selective diffusion through poly(acrylic acid)/polyethlyenimine membranes suggests that hydrogenation selectivities are due to different rates of diffusion to nanoparticle catalysts. First-order kinetics are also consistent with a diffusion-limited mechanism. Further exploitation of the versatility of polyelectrolyte films should increase selectivity in hydrogenation as well as other reactions.     

层层自组装聚烯丙胺盐酸盐/Pd纳米复合薄膜的制备及其电催化特性

利用层层静电自组装技术将聚烯丙胺盐酸盐(PAH)和四氯合钯酸根离子( )交替沉积在基底上, 然后用硼氢化钠还原, 构筑了含钯纳米粒子的PAH/Pd纳米复合薄膜. 通过紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、扫描电子显微镜(FESEM), X射线光电子能谱(XPS)和循环伏安(CV)等手段对复合膜的组装、成分、微结构、表面形貌和光学性能进行了测试分析. FESEM图形显示膜表面有一定的粗糙度, 膜上生成了粒径在50～100 nm 范围的钯纳米粒子; UV-Vis结果显示多层膜在特征吸收峰处的吸光度数值随膜双层数增加逐渐增大, 呈良好的线性关系, 表明多层膜是均匀组装的; XPS结果证实了复合膜上有Pd生成, CV结果说明复合薄膜对尿酸的氧化具有较好的电催化活性, 有望用于电化学传感器.