【摘 要】
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近年来,贵金属纳米材料在光学、电学、催化和生物医药等领域中广阔的应用前景引起了广泛的关注,其性能与材料的组成、结构、形状和尺寸紧密相关。其中一维贵金属纳米材料因其独特的结构—性质关系具有更广阔的应用前景。与一维单贵金属纳米材料对比,一维的双贵金属纳米材料由于两种不同金属之间的协同效应以及不同晶格常数引起的几何效应,往往表现出更优越的催化性能。基于一维贵金属纳米材料在光电磁和催化领域的广泛应用,我们
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近年来,贵金属纳米材料在光学、电学、催化和生物医药等领域中广阔的应用前景引起了广泛的关注,其性能与材料的组成、结构、形状和尺寸紧密相关。其中一维贵金属纳米材料因其独特的结构—性质关系具有更广阔的应用前景。与一维单贵金属纳米材料对比,一维的双贵金属纳米材料由于两种不同金属之间的协同效应以及不同晶格常数引起的几何效应,往往表现出更优越的催化性能。基于一维贵金属纳米材料在光电磁和催化领域的广泛应用,我们用不同的方法制备了两种一维贵金属纳米材料:银纳米线(AgNWs)和Pd修饰Au纳米棒复合材料,并分别对它们的催化性能进行了探究。本论文的主要研究成果如下:1.制备了高产量、分散性和均一性良好的一维AgNWs和球形银纳米颗粒(AgNPs)并对其形貌结构进行表征。在有机碱4-二甲氨基吡啶存在的条件下,AgNWs能高效催化二氧化碳、仲胺和炔丙醇三组分发生偶联反应,且它能实现四次循环回收再利用并保持良好的形貌结构和催化活性。而球形的AgNPs在反应过程中会发生团聚因此表现出不理想的催化效果。在最优的实验条件下,以AgNWs为催化剂,对不同的炔醇和胺进行了底物拓展,得到了结构多样的β-羰基氨基甲酸酯,证明AgNWs具有良好的稳定性和官能团耐受性。2.以十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂,碘化钾为晶面选择剂,在形貌规则且尺寸大小均一的Au十面体纳米粒子种子上实现共还原制备得到一维Pd修饰Au纳米棒复合材料,并用不同的表征方法对材料的形貌和结构进行了分析。通过探究不同实验条件如反应时间、温度、Au十面体纳米粒子和前驱体加入量、还原剂浓度及表面活性剂的种类和浓度等对纳米材料生长过程的影响,我们大致推测出一种可能的生长机理。最后,以催化对硝基苯酚的还原反应为模型对比探究了Pd修饰Au纳米棒复合材料和Au十面体纳米粒子的催化活性,实验结果表明Pd修饰Au纳米棒复合材料的催化性能优于Au十面体纳米粒子。
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