金纳米棒复合结构的光化学合成

来源 :辽宁师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:myth_liu
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金纳米棒(Au NRs)具有特殊光学、电学、光热、化学以及生物学性质,在生物、化学、医药、物理以及微电子等领域具有重要应用,进一步通过引入第二种金属或者金属氧化物可以调变其性能,发展新的绿色、简单方法制备纳米棒复合结构因而备受关注。局域表面等离子体共振(LSPR)效应是Au NRs一个非常重要的性质,光照后Au NRs具有特殊的磁效应、光电效应和热效应,但是如何利用这一效应构筑Au NRs氧化物复合结构及特殊形貌的研究还十分匮乏。本论文针对这一问题,提出基于LSPR效应来获取特定的金属-氧化物及金属纳米结构,研究其制备工艺条件及形成机理,取得了如下研究进展:(1)基于Au NRs的LSPR效应成功制备了Au NRs/Mn O2复合纳米结构。其主要过程是利用产生的光生电子将KMn O4还原成Mn O2,而光生空穴则氧化牺牲试剂来补充电子;以上过程受到光源、KMn O4用量及其浓度、牺牲试剂等因素的影响;发现KMn O4可氧化Au NRs并让纳米棒变短,而适当的光照、KMn O4浓度和牺牲试剂则可以避免这一变化;当光源为cut700nm、牺牲试剂为甲醇、锰酸钾用量和浓度分别为150μL和0.01M时刻制备出较好的Au NR/Mn O2复合结构。(2)基于LSPR效应制备了蒲公英花状纳米复合结构。系统考察了光源、氯金酸用量、添加剂等因素对蒲公英花状纳米金复合结构形成过程的影响,并讨论了以上各个因素对花状结构形成所起到的作用。发现光源对蒲公英花状纳米复合结构有很大的影响,只有在大于700 nm光源照射下才能形成较好的蒲公英花状纳米复合结构;同时发现添加剂对花状结构的形成也有重要影响,甲醇和乙醇作为添加剂只能形成链状结构或哑铃状结构,而只有异丙醇作为牺牲试剂时才能形成蒲公英花状纳米复合结构。本论文的研究结果,表明基于Au NRs的LSPR效应,通过设计和优化反应条件可获得特定结构的金属-氧化物和金属纳米结构,该方法具有反应条件温和、简单可控、无需表面活性剂等突出优点,可为光化学合成特定纳米结构提供新思路。
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