金屬納米團簇以其超小尺寸及其相關的類分子級別的物理化學性質而發(fā)展成為近年來的研究熱點,并逐漸作為新型納米材料在催化合成、電化學等領域表現(xiàn)出良好的應用潛能。相對于納米顆粒而言,金屬納米團簇具有以下以方面顯著優(yōu)勢:（1）金屬納米團簇尺寸�。�2nm左右）,使其具有較強的量子尺寸效應等,進而引致優(yōu)異的理化性質;（2）改變合成方法可以有效調控納米團簇的尺寸及形貌,從而為研究團簇的生長及演變機理提供了便捷的方法;（3）采用X射線單晶衍射儀等方式能夠獲得原子數(shù)目及堆積方式明確的團簇結構信息,可以為我們在原子層面了解金屬與金屬、金屬與有機配體間的鍵連方式提供依據(jù),促進了納米團簇的結構-性能關系研究。近年來,已有研究發(fā)現(xiàn),第二金屬的摻雜（銀,銅,鉑,鈀,鎳等金屬）能夠大幅度改善單一金屬納米團簇的物理化學性質,有利于促進納米團簇的性能改進和應用推廣。而且,得益于晶體結構信息的確定性,由晶體結構出發(fā)可以明確外源金屬的摻雜數(shù)目及位點,發(fā)現(xiàn)外源金屬對金屬骨架結構及金屬-配體相互作用的影響,促進我們在原子水平上對結構,光學及電子性能的理解,并為設計性能更優(yōu)越的金屬納米團簇提供了有效方法。本文采用原位還原的方法合成... 

【文章來源】：安徽大學安徽省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．?Ａｕ－ＳＧ納米團簇的ＥＳＩ－ＭＳ譜圖

尺寸聚集法是在前期一鍋法的基礎上，通過動力學控制的方法合成出合適的??分散程度的前體Ａｕｎ（ＳＲ）ｍ，然后進一步處理通過熱力學選擇或者刻蝕來獲得單??分散的高純度的金屬納米團簇，其大致過程如圖５所示［３５］。這一類型的合成方式??具備很強的普適性，能夠用于合成出很多具有精確原子數(shù)的金屬納米團簇。這種??合成方法主要有兩個極其重要的步驟：第一步，動力學控制好前驅物Ａｕｎ（ＳＲ）ｍ??在合適的尺寸范圍之內（這是第二步合成出單一納米團簇的必要條件）；第二步，??通過尺寸聚集的過程聚集得到此條件下熱力學最穩(wěn)定的具有單一尺寸的金屬納??米團簇；尺寸聚集法主要基于不同尺寸大小的Ａｕｎ（ＳＲ）？＾９前驅物具有不同的熱??力學穩(wěn)定性。尺寸聚集法的第一步通過還原劑對Ａｕ－ＳＲ的還原合成出大量的不??同尺寸大小不同熱穩(wěn)定性的入１１１１（５１１）１１１前驅物；第二步主要是通過配體誘導尺寸??轉換或者不穩(wěn)定組分的分解，從而得到該反應條件下最穩(wěn)定的納米團簇。這種方??法極大地拓展了研宄者們合成新納米團簇的視野。此前的科學研宄中，研究者合??成出了?Ａｕ３８（ＳＣ１２Ｈ２５）２４納米團簇％３９］并進行了系列表征，但無法得到具體的晶體??結構，之后通過改進合成方法并用苯乙硫醇（ＨＳＣ２Ｈ４Ｐｈ）代替ＨＳＣ１２Ｈ２５配體，??成功得到了?Ａｕ３８（ＳＣ２Ｈ４Ｐｈ）２４納米團簇的晶體結構

ｒｅ?８．?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｏｆ?Ａｕ３８（ＰＥＴ）２４?ｔｏ?Ａｕ３６（�。拢拢裕玻矗�??８．Ａｕ３８（ＰＥＴ）２４向Ａｕ３６（ＴＢＢＴ）２４納米團簇通過配體交換的轉化示意圖。??到此前由Ａｕ３Ｓ（ＰＥＴ）２４納米團簇通過配體交換向Ａｕ３６（ＴＢＢＴ）２４納米團簇的啟發(fā)，研宄者又對基于極為經(jīng)典的Ａｕ２５（ＰＥＴ）１８ｍ米團簇的配體交換了系列研宄。很幸運的是，金老師課題組用對叔丁基苯硫酚配體在８０°Ｃ與Ａｕ２５（ＰＥＴ）１８進行配體交換，確實高產(chǎn)率得到了一種新的尺寸的納米成功得到了晶體結構－ＡＵ２８（ＴＢＢＴ）２Ｑ［５３］；這也同時表明了配體交換的合團簇的尺寸轉變以及新團簇合成方面具有很強的普適性。有趣的是，當交換反應的溫度，從８０。＜：降低到４０°Ｃ，使用過量的ＴＢＢＴ進行配體交換，??的確是另一種尺寸的納米團簇－ＡｕｓｏＣＴＢＢＴ），６［５４］；通過對配體交換過程中度的改變，能夠合成出不同尺寸的金屬納米團簇，由此可見，反應溫度著至關重要的作用。??所周知的是，當金屬原子數(shù)目達到６０甚至１００以上時，其合成條件是


本文編號：3222447