贵金属纳米材料的研究进展

上世纪80年代初,科学家们就发现,当某些材料的尺寸处于介观状态时,其宏观性质发生了巨大的改变,而且当材料的尺寸降至纳米范围内时,许多新奇的性能是传统的理论所无法预知的.因而,纳米材料已经成为最具发展潜力的研究热点之一.纳米尺度的贵金属材料,因其突出的催化性质、电性质、磁性质和光学性质,已经成为纳米科技领域中最富有活力的分支学科.本文介绍了贵金属纳米材料的合成方法及其优良性能,并对其未来发展作一展望.     

基于贵金属纳米粒子的SERS活性基底研究进展

表面增强拉曼光谱(SERS)是一种新兴的分析技术,具有很高的检测灵敏度,可以实现单分子量级的检测,并且能够提供丰富的分子结构信息。将SERS发展成为一种具有实际应用意义的分析技术,其关键是制备灵敏度高、稳定性高、重现性好、选择性高的SERS活性基底。对贵金属纳米粒子表面进行分子修饰,或者将贵金属纳米粒子与基质材料进行复合,可以组成融合贵金属纳米粒子的SERS活性并弥补其缺陷的新型SERS基底材料。本文综述了近年来基于贵金属纳米粒子常见的分子修饰和基质复合型SERS活性基底的研究进展。     

生物法制备各向异性贵金属纳米粒子的研究进展

利用生物法绿色合成各向异性的贵金属纳米粒子(Au,Ag)具有经济环保、制备简单、无毒副作用等优点,成为近年来的研究热点。 本文通过介绍各向异性贵金属纳米粒子的物理化学性质,归纳了生物法,尤其是利用植物源生物质制备各向异性贵金属纳米粒子的研究,并在此基础上进一步阐述了各向异性贵金属纳米粒子的微观生长机理,最后对各向异性贵金属纳米粒子的应用前景做了展望。     

磁性贵金属纳米催化剂

磁性贵金属纳米颗粒因具有高效的催化性能和可重复利用性而受到广泛关注。本文描述了磁性贵金属纳米颗粒的基本结构,介绍了磁性贵金属催化剂的基本组成部分,概括了磁性贵金属纳米颗粒的制备方法,阐述了国内外磁性贵金属纳米颗粒的创新研究,指出了发展磁性贵金属纳米催化剂亟待解决的问题,并对磁性贵金属纳米颗粒的应用前景进行了展望。     

纳米粒子的性质

纳米粒子是近年来科学上的一项重大发现,已成为当今许多学科的研究热点之一。许多科技工作者对纳米粒子的性质进行了卓有成效的研究,本文仅就此予以论述。     

纳米粒子

纳米粒子，作为纳米材料科学中的重要一员，近年来一直受到科技界的广泛重视。本文拟从纳米粒子的情况、特性、制备方法及应用等方面，对其作综合评述，以期这一新材料能得以更为深入地研究和更广泛地应用。     

贵金属纳米粒子修饰碳纳米管的研究

碳纳米管具有独特的一维管状结构和优异的电、光、热和力学性能,是药物和纳米催化剂的理想载体。将具有独特光、电、磁和催化性能的贵金属纳米粒子负载在碳纳米管的表面,形成的碳纳米管/贵金属纳米粒子复合物不仅兼有两种纳米材料的优异性能,还可能产生新的特性,在催化、储能、燃料电池、电子器件和传感器等领域均有广阔的应用前景。本文主要从共价修饰和非共价修饰两种策略出发,综述了贵金属纳米粒子修饰碳纳米管的制备方法和研究进展。其中用天然高分子包覆的碳纳米管表面具有很好的贵金属配位结合能力,得到的纳米复合物具有良好的水分散性和生物相容性,在载药、生物传感器和肿瘤诊断治疗等生物领域具有明显的优势。     

贵金属基纳米酶的研究进展

贵金属纳米材料在纳米尺度具有独特的光学、 电学性质及优异的催化性能, 是一类重要的功能纳米材料. 基于贵金属材料的纳米酶研究是贵金属纳米材料在生物医学领域的一个前沿研究方向. 贵金属基纳米酶具有特殊的光学性质、 较好的化学稳定性、 可调控的类酶活性及良好的生物相容性, 是目前纳米生物医学领域的热点研究材料. 本文总结了贵金属基纳米酶的活性种类、 活性机理、 活性调控以及在生物医学等领域的潜在应用.     

乳液聚合制备纳米银/聚苯乙烯核壳复合粒子

采用乳液聚合方法制备出纳米银／聚苯乙烯核壳复合粒子，并借助TEM、XPS、FTIR分析了其微观结构。研究了纳米银粒子存在下苯乙烯聚合反应转化率-时间关系，分析了纳米银／聚苯乙烯核壳复合粒子的形成机理。     

电纺含银纳米粒子复合纤维的制备及应用

银纳米粒子由于其特殊的物理化学性质而被广泛应用,但其易团聚,影响实际使用效果。银纳米粒子可被负载到稳定载体上,获得具有优异性能的纳米复合材料,克服了团聚等缺限,大大改善应用效果和效率。采用静电纺丝技术制备银修饰纳米复合纤维材料是其中一种有效的方法,近年来在复合材料制备领域受到了广泛关注。本文综述了最近几年关于静电纺丝制备负载银纳米颗粒纤维复合材料及其应用的研究进展,重点介绍了静电纺丝制备负载银纳米纤维过程中纳米银的生成和负载方法,总结了有机主体和无机主体两种纺丝纤维的制备研究进展,详细介绍了负载银纺丝纤维在几个重要领域的应用及研究方向。     

贵金属壳-胶球核纳米复合材料的研究进展

综述了贵金属纳米粒子修饰的核胶球材料的研究进展。 由于贵金属壳-胶球核复合材料具有高的稳定性和优异的光学、催化等性质,是当前材料科学研究领域的一个热点。 因此,发展简单的、大量的制备这种复合材料的方法,以及广泛深入地研究其性能和应用具有十分重要的意义。     

贵金属纳米颗粒的微生物合成

金属纳米颗粒在材料、催化、医学、环境等众多领域应用广泛,其中,金、银、铂、钯等贵金属的纳米颗粒作为良好的催化剂可提高反应的速率,因此,贵金属纳米颗粒的合成吸引了众多研究者的关注。传统的物理化学法虽能高效、可控地合成贵金属纳米颗粒,但是合成条件苛刻、成本昂贵、且会产生对环境有害的化学物质。因此,探索节能、环保、可持续的绿色合成方法成为纳米合成研究的热点之一。贵金属纳米颗粒的微生物合成法具备绿色合成技术的诸多要素,研究表明某些微生物能将金属盐转化成纳米材料,且微生物繁殖速度快、培养成本低、生长条件温和,从而得到了研究者们的广泛关注。本文归纳总结了目前微生物合成贵金属纳米颗粒的主要研究进展,包括贵金属纳米颗粒可能的合成机制以及尺寸与形貌控制方法,探讨了其在医学、催化、生物传感、环境方面的具体应用,并对贵金属纳米颗粒微生物合成的未来发展进行了展望。     

Electrodynamics of Noble Metal Nanoparticles and Nanoparticle Clusters

In this paper we examine the electrodynamics of silver nanoparticles and of clusters of nanoparticles, with an emphasis on extinction spectra and of electric fields near the particle surfaces that are important in determining surface-enhanced Raman (SER) intensities. The particles and clusters are chosen to be representative of what has been studied in recent work on colloids and with lithographically prepared particles. These include spheres, spheroids, truncated tetrahedrons, and clusters of two or three of these particles, with sizes that are too large to be described with simple electrostatic approximations but small compared to the wavelength of light. The electrodynamics calculations are mostly based on the discrete dipole approximation (DDA), which is a coupled-finite element approach which produces exact or nearly exact results for particles of arbitrary size and shape if fully converged. Mie theory results are used to study the validity of the DDA for spherical particles, and we also study the validity of the modified long wavelength approximation (MLWA), which is based on perturbative corrections to the electrostatic limit, and of the single dipole per particle approximation (SDA). The results show how the dipole plasmon resonance properties and the electric field contours around the particle vary with particle shape and size for isolated particles. For clusters of particles, we study the effect of interparticle spacing on plasmon resonance characteristics. We also show that the quadrupole resonance is much less sensitive to particle shape and interparticle interactions than the dipole plasmon resonance. These results provide benchmarks that will be used in future comparisons with experiment.     

基于担载贵金属纳米粒子聚苯二胺的生物传感器

系统论述了基于聚苯二胺的电流型生物传感器,如过氧化氢传感器、葡萄糖传感器和免疫传感器等的探测性能。指出聚苯二胺中的大量氨基/亚胺基及其膜的形态结构有助于加大贵金属纳米粒子的载入量,这种载有贵金属的聚苯二胺对酶的高效锚定作用以及贵金属纳米粒子的快速电子传输能力使其具有明显的电流增敏效果。聚苯二胺膜具有优异的选择透过性能,对抗坏血酸、脲酸、醋氨酚等常见干扰物质具有较强的抗干扰能力。由此制备的生物传感器生物物质探测与分析等领域展现出了广阔的应用前景。     

壳聚糖负载贵金属催化剂的研究进展

壳聚糖负载的贵金属催化剂显示了高催化活性和高选择性,已被用于氧化反应、氢化反应、烯丙基取代反应、羰基化反应、Suzuki和Heck偶联反应、烯烃的不对称二羟基化反应及有机醛、酮的合成反应体系中。本文对其制备方法、可能结构及其在各种反应体系中的催化性能进行了综述。     

Sol-Gel Preparation of Coating Films Containing Noble Metal Colloids

Coating films containing Au, Ag, Pt and Pd metal colloids have been prepared by sol-gel processing. It is shown that for oxide films the temperature where the metal particles are precipitated by heating in air depends on metal species: 200°C for Au, 600°C for Ag, 800°C for Pt and 1000°C for Pd. The use of reducing atmosphere lowers the temperature for formation of noble metal colloids. This procedure can be used for direct formation of metal colloids from metal ions in the film as well as reduction of oxide particles to metal particles in the film. For an organic-inorganic matrix, noble metal colloids are precipitated by thermal reduction or photo-reduction. Thermal reduction occurs as a result of reduction by decomposing organic matter. Photo-reduction occurs as a result of UV irradiation.     

Optical Properties of Noble Metal Clusters in Ultrathin Solid Films

We report on the optical properties (absorption, Raman response) of thin and ultrathin phthalocyanine and amorphous silicon films with incorporated noble metal clusters. The metal clusters cause the typical absorption features originating from their surface plasmon resonance. In ultrathin films, due to the spatially close interface, the plasmon absorption may be displaced from its resonance frequency in the bulk, and its average position may be controlled by the average thickness of the ultrathin optical film. For example, we observe a shift of the plasmon resonance of silver clusters in amorphous silicon films (on fused silica) from 440 nm to 740 nm, when the silicon thickness increases from zero up to 9 nm. The deposition experiments are accompanied by investigations of the film structure, particularly in order to estimate the silver cluster diameter, which is around 3 nm or less.     

Preparation,Functionality, and Application of Metal Oxide‐coated Noble Metal Nanoparticles

With their remarkable properties and wide‐ranging applications, nanostructures of noble metals and metal oxides have been receiving significantly increased attention in recent years. The desire to combine the properties of these two functional materials for specific applications has naturally prompted research in the design and synthesis of novel nanocomposites, consisting of both noble metal and metal‐oxide components. In this review, particular attention is given to core–shell type metal oxide‐coated noble metal nanostructures (i.e., metal@oxide), which display potential utility in applications, including photothermal therapy, catalytic conversions, photocatalysis, molecular sensing, and photovoltaics. Emerging research directions and areas are envisioned at the end to solicit more attention and work in this regard.