金属纳米粒子晶面控制研究进展
利用纳米颗粒改善金属涂层耐蚀性能研究进展
利用纳米颗粒改善金属涂层耐蚀性能研究进展纳米颗粒材料具有独特的物理和化学特性，可以被广泛应用于各个领域。
在金属涂层的研究中，纳米颗粒材料被广泛应用于改善金属涂层的耐蚀性能。
本文将综述利用纳米颗粒改善金属涂层耐蚀性能的研究进展。
一、纳米颗粒对金属涂层耐蚀性能的影响1.1 纳米颗粒增强金属涂层的抗腐蚀能力纳米颗粒能够与金属基体形成均匀的分散体系，并在涂层表面形成更致密的保护膜。
这种保护膜可以阻止外界腐蚀介质的侵入，提高金属涂层的抗腐蚀性能。
研究表明，添加纳米颗粒可以显著提高金属涂层的耐腐蚀性能，延长金属涂层的使用寿命。
1.2 纳米颗粒提高金属涂层的耐磨性能纳米颗粒可以有效地填充金属涂层中的缺陷和孔隙，提高涂层的致密性和硬度。
同时，纳米颗粒的形成还可以提高金属涂层的耐磨性能，减少摩擦损失。
因此，添加纳米颗粒可以有效地改善金属涂层的耐磨性能，延长涂层的使用寿命。
1.3 纳米颗粒改善金属涂层的耐氧化性能纳米颗粒可以形成致密的氧化层，并提供额外的保护作用，减少氧化介质对金属涂层的侵蚀。
研究发现，添加纳米颗粒可以显著提高金属涂层的耐氧化性能，防止金属涂层因氧化而失效。
这对于金属涂层在高温、高氧化介质下的应用具有重要意义。
二、利用纳米颗粒改善金属涂层耐蚀性能的方法2.1 纳米颗粒的表面修饰为了提高纳米颗粒与金属基体之间的相容性，常常需要对纳米颗粒进行表面修饰。
表面修饰可以使纳米颗粒与金属基体形成更牢固的结合，提高涂层的耐蚀性能。
常用的表面修饰方法包括硅化、钝化、改性等。
2.2 纳米颗粒的复合应用为了进一步提高金属涂层的耐蚀性能，可以将不同类型的纳米颗粒进行复合应用。
例如，可以将具有不同功能的纳米颗粒相互结合，形成复合纳米颗粒，同时改善金属涂层的抗腐蚀性能、耐磨性能和耐氧化性能。
2.3 纳米颗粒的结构调控通过调控纳米颗粒的形状、尺寸和组分，可以进一步改善纳米颗粒对金属涂层耐蚀性能的影响。
研究表明，纳米颗粒的形态特征对金属涂层的性能有着重要影响。
纳米晶体种类及其制备技术进展
纳米晶体种类及其制备技术进展摘要本文主要介绍了纳米晶体种类及其制备技术进展情况。
从总体和实例两部分，结合最近一段时间内国内外的研究进展，阐明了金属纳米晶体、金属氧化物纳米晶体、药物纳米晶体和一些其他纳米晶体的特征属性及制备方法，并对它们的性能做了简单的介绍。
纳米晶体有许多独特优异的性能，这些性能在实际应用方面存在巨大的潜力。
因此，本文对相关的纳米晶体的应用也进行了介绍。
随着纳米晶体制备技术的发展，纳米晶体的应用会更加广泛。
同时，本文也注意到，人们对纳米晶体材料的认识还处于实验驱动认识的阶段，还有很多领域有待开拓。
随着人们对纳米晶体认识的不断深入，纳米晶体材料的研究将向着多元化的方向发展。
第一章引言纳米材料是指组分尺寸至少在某一个维度上介于1～100nm之间的材料，是纳米科学的一个重要的发展方向。
纳米材料就其结构上可以分为纳米晶体、纳米颗粒、纳米粉末、纳米管等。
由于纳米材料的纳米尺寸效应，使得纳米材料出现了许多不同于常规条件下的材料性能，例如光学性、电导性、抗腐蚀性等，因此人们对纳米材料在未来材料领域的应用与发展寄予了很大期望。
但由于纳米材料在结构上存在表面效应和小尺寸效应，使其能量高于平衡态，表面上原子数增多，具有较高的表面能，使得这些表面原子具有较高的活性，非常不稳定。
满足一定激活条件时，就会释放出过剩自由能，粒子长大，从而也将失去纳米材料所具有的特性，使块状纳米材料的制备产生困难。
而纳米晶体由于晶界数量增加，使材料的强度、密度、韧性等性能大为改善[1]。
纳米晶体材料是指由极细晶粒组成，特征维度尺寸在纳米量级的固态材料。
由于极细的晶粒，以及大量处于晶界和晶粒内缺陷的中心原子具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等，纳米晶体材料与同组成的微米晶体材料相比，在催化、光学、磁性、力学等方面具有许多奇异的性能，因而成为材料科学和凝聚态物理领域中的研究热点。
本文将分类介绍有关纳米晶体在制备、性能、应用等方面的研究进展。
金属纳米晶体的表面与其催化效应
金属纳米晶体的表面与其催化效应沈正阳(浙大材料系1104 3110103281)摘要：概括纳米材料的表面与界面特性，从金属纳米晶体表面活性与结构介绍其的催化性能，简要概述金属纳米晶体形状与晶面的关系以及金属纳米晶体的成核与生长。
关键词：纳米金属；表面活性；催化；高指数晶面1.纳米材料的表面与界面纳米微粒尺寸小，表面能高，位于表面的原子占相当大的比例。
由于表面原子数增多，原子配位不足及高的表面能，使这些表面原子具有高的活性，极不稳定，很容易与其他原子结合。
强烈的表面效应，使超微粒子具有高度的活性。
如将刚制成的金属超微粒子暴露在大气中，瞬时就会氧化，若在非超高真空环境，则不断吸附气体并发生反应。
[1]纳米晶体是至少有一个维度介于1到100纳米之间的晶体。
纳米材料主要由晶粒和晶粒界面2部分组成，二者对纳米材料的性能有重要影响。
纳米材料微观结构与传统晶体结构基本一致，但因每个晶粒仅包含着有限个晶胞，晶格点阵必然会发生一定程度的弹性畸变，其内部同样会存在各种缺陷，如点缺陷、位错、孪晶界等。
纳米金属粒子的形状、粒径、颗粒间界、晶面间界、杂质原子、结构缺陷等是影响其催化性能的重要因素。
纳米材料中，晶界原子质量分数达15%~50%，晶界上的原子排列极为复杂，尤其三相或更多相交叉区，原子几乎是自由的、孤立的，其量子力学状态和原子、电子结构已非传统固体物理、晶体理论所能解释。
金属纳米晶体研究中，发现面心立方结构纳米金属如 Al、Ni、Cu 和密排六方结构Co都存在孪晶和层错缺陷，Cu纳米金属中存在晶界滑移。
2.金属纳米晶体的催化性能近年来，关于纳米微粒催化剂的大量研究表明，纳米粒子作为催化剂，表现出非常高的催化活性和选择性。
这是因为纳米微粒尺寸小，位于表面的原子或分子所占的比例非常大，并随纳米粒子尺寸的减小而急剧增大，同时微粒的比表面积及表面结合能迅速增大。
纳米颗粒表面原子数的增加、原子配位的不足必然导致了纳米结构表面存在许多缺陷。
pt纳米粒子 晶向
pt纳米粒子晶向纳米粒子是指尺寸在1-100纳米之间的微小粒子，其因其特殊的物理、化学性质在各个领域展现出了巨大的应用潜力。
而pt纳米粒子则是以铂金（Pt）为主要成分的纳米粒子，其晶向结构对其性能和应用具有重要影响。
本文将对pt纳米粒子晶向进行详细介绍及相关研究进展进行探讨。
1. pt纳米粒子晶向的概念和研究背景pt纳米粒子晶向是指其结构中晶格的方向性排列特征。
晶向结构直接决定了纳米粒子的物理和化学性质，因此研究晶向对于深入了解pt纳米粒子的性质和应用非常重要。
2. pt纳米粒子晶向的表征方法在研究pt纳米粒子晶向时，常用的表征方法包括透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和高分辨透射电子显微镜（HRTEM）等。
这些方法可以观察到晶向生长的方向以及晶面的排列情况，从而揭示pt纳米粒子的晶向性质。
3. pt纳米粒子晶向对性能和应用的影响pt纳米粒子晶向的不同排列方式会直接影响其物理和化学性质。
例如pt纳米粒子的晶向对其催化性能、电催化活性以及磁性等具有重要影响。
因此，深入研究pt纳米粒子晶向对于提高其性能和拓宽应用领域具有重要意义。
4. 目前研究进展及未来展望目前，研究人员对pt纳米粒子晶向进行了广泛的研究，并取得了一系列重要成果。
未来的研究方向可以包括进一步揭示pt纳米粒子晶向的生长机制，提高pt纳米粒子晶向的控制性以及开发出更多应用于催化、电化学和磁性材料等领域的晶向控制方法。
综上所述，pt纳米粒子晶向是一个重要的研究领域，其晶向结构对其性能和应用具有重要影响。
通过对pt纳米粒子晶向的研究，我们可以更好地理解和控制其性质，从而拓宽其应用领域。
未来的研究将进一步推动pt纳米粒子晶向的发展，并为相关领域的应用提供新的可能性。
TiO2晶面调控改性研究
TiO2晶面调控改性研究TiO2是一种广泛应用于光催化、光电子器件、光伏材料等领域的半导体材料。
由于其带隙较宽，能带结构相对单一，导致其光吸收能力有限，因此影响了其在光催化与光电子领域的应用效果。
为了提高其光吸收能力、光电转化效率和催化性能，增加TiO2表面的活性位点，近年来研究者们开始关注对TiO2晶面进行调控改性。
TiO2晶面调控改性主要通过两种途径来实现，即物理方法和化学方法。
物理方法主要包括磨削、热处理和离子注入等。
磨削可以通过改变晶面形貌和结构来调控TiO2的光学性质，提高光的吸收能力。
热处理可以通过改变晶格结构来增加TiO2表面的活性位点，提高光催化和光电子性能。
离子注入可以通过改变晶格中的离子组成来调控TiO2的电子能带结构，提高光电转化效率。
化学方法主要包括表面修饰、浸渍和溶胶-凝胶法等。
表面修饰可以通过在TiO2表面引入新的功能基团来提高其电子传输能力和光吸收能力。
浸渍可以通过在TiO2表面包覆其他材料来调控其光催化和光电子性能。
溶胶-凝胶法可以通过控制溶胶的成分和制备条件来调控TiO2的晶相和晶面结构，提高其光催化和光电子性能。
TiO2晶面调控改性研究中，需要进行一系列测试和表征来评估材料的性能改变。
常用的测试手段包括光吸收谱、光发射谱、电化学性能测试和电子显微镜表征等。
通过对这些测试结果的分析，可以评估TiO2晶面调控改性对其光学、电学和催化性能的影响。
TiO2晶面调控改性研究的具体应用包括光催化水分解、光催化有机废水处理、光催化CO2还原、光催化氧气还原和光电子器件等领域。
通过调控TiO2晶面结构，提高其光催化和光电子性能，可以实现更高的能量转化效率和催化活性，从而推动相关领域的发展。
TiO2晶面调控改性研究在理论和实验方面都有很大的挑战和机遇。
在理论方面，需要深入研究不同晶面结构对TiO2光学、电学和催化性能的影响机制，并建立相应的理论模型进行解释。
在实验方面，需要开发新的材料合成和改性方法，提高材料性能的稳定性和可控性，以及寻找适用于大规模生产和应用的方法。
山东大学大直径SiC单晶研究获突破
除、稳定、重复的近于单分子尺度的纳米级存储。表明在通过改进的 Ｒ ｔ ａｅ分子薄膜 中 ｏ ｘｎ ａ 可以重复地写入和擦除纳米尺寸的信息记录点。其精彩之处是对 Ｒ ｔ ａｅ分子核心结构 的 ｏ ｘｎ ａ
科学家设计出超硬新材料 加州大学洛杉矶分校科学家开发出一种制造超硬材料的新方法， 这种超硬材料具有极强 的耐 磨性和 抗裂 性 。 超硬材料 的用途非常广泛， 无论是钻探石油和修公路用的钻头 ， 还是精密仪器和手表表 面的抗磨涂层 ， 都需要使用超硬材料 。 金刚石之所以是世界上最硬的材料 是因为金刚石的 碳原子间具有极短的共价键 。 实事上，世界上所用的大多数金刚石都是人工合成的， 而且价 格非常 昂贵。金刚石粉末可用于制造石油钻头、筑路机和挖山洞用 的挖穴机。然而，金刚石 不能用于切割钢铁， 因为切割钢铁将毁坏金刚石刀片。 立方结构的氮化硼是金刚石的替代品， 可以用来切割钢铁， 但它是在非常高的温度和压力条件上合成 的， 其价格 比金刚石还要 昂贵。 超硬材料具有 “ 超级不可压缩性” ，是它们具有抵抗外形变化的抗性。制造超硬材料的 方法有两种 ： 一种是通过使用碳元素并将其与硼或氮合成在一起来仿制金刚石， 从而保持较 短的共价键；另一种是寻找具有 “ 不可压缩性”的金属并设法使其坚硬。 科学家们正在发展 第 二种方 法 。 锇 是一 种相 对柔 软 的金 属元 素 ，是 目前所 知道 的最 具 “ 可压 缩性 ”的金属 ，２ ０ ， 不 ０５年 科学家把锇元素与短共价键原子合成在一起 ，制造出一种几乎与金刚石同样 “ 不可压缩的” 材料 。 它可 以在硬度达 ９ 级的蓝宝石上划 出痕迹 。 发现如果把硼和锇结合在一起，只能使锇 金属中锇原子的分隔距离扩大 １％， ０ 如果想尽可能地缩小原子之间的分隔距离， 需要寻找更 好 的过渡金属。发现只有铼具有这种潜力，因此制造出了二硼化铼。 铼是一种高密度、低硬度的金属，科学家们合成出了短共价键，只能使铼金属中铼原 子的分隔距离扩大 ５ ％，从而使其既具有 ‘ 不可压缩性 ’又非常坚硬 。在某个方 向上，二硼
金纳米颗粒的制备及形貌控制的开题报告
金纳米颗粒的制备及形貌控制的开题报告
摘要：
金纳米颗粒是一种应用广泛的纳米材料，其制备方法和形貌控制在纳米科技中具有重要意义。
本文主要探讨了金纳米颗粒的制备方法、形貌控制以及其在生物医学、光学和电子学等领域中的应用。
关键词：
金纳米颗粒，制备，形貌控制
一、研究背景
金纳米颗粒是一种具有独特物理和化学性质的纳米材料，在许多领域具有广泛的应用前景。
金纳米颗粒的制备方法和形貌控制对其性质及应用具有很大的影响，因此被广泛研究。
二、制备方法
金纳米颗粒的制备方法主要包括化学还原法、电化学法、激光还原法等。
其中，化学还原法最为常用，其原理为在还原剂的作用下使金离子还原成金纳米颗粒。
化学还原法可以控制金纳米颗粒的尺寸、形状等性质，并且具有操作简单、灵活性强的优点。
三、形貌控制
金纳米颗粒的形貌对其性质和应用具有很大的影响。
在制备金纳米颗粒的过程中，引入不同的还原剂、表面修饰剂和模板等可以控制其形貌。
例如，添加有机酸可以制备出星形金纳米颗粒，而添加某些表面活性剂可以制备出长方形、六边形等形状的金纳米颗粒。
四、应用领域
金纳米颗粒具有在生物医学、光学、电子学等领域中的广泛应用。
在生物医学中，金纳米颗粒可以作为生物传感器、药物载体、生物成像
等方面的应用；在光学中，金纳米颗粒可以用于太阳能电池、增强拉曼光谱等；在电子学中，金纳米颗粒可以作为存储介质、传感器等应用。
五、结论与展望
金纳米颗粒的制备方法和形貌控制在纳米科技中具有重要意义，其应用前景广阔。
未来的研究方向应当致力于探索更加高效、环保的制备方法，并探索金纳米颗粒在更多领域的应用。
金属材料表面纳米化研究与进展
表面技术第53卷第4期金属材料表面纳米化研究与进展杨庆，徐文文，周伟，刘璐华，赖朝彬*（江西理工大学 材料冶金化学学部，江西 赣州 341000）摘要：大多数金属材料的失效都是从其表面开始的，进而影响整个材料的整体性能。
研究表明，在金属材料表面制备纳米晶，实现表面纳米化，可以提升材料的表面性能，延长其使用寿命。
金属材料表面纳米化是指利用反复剧烈塑性变形让表层粗晶粒逐步得到细化，材料中形成晶粒沿厚度方向呈梯度变化的纳米结构层，分别为表面无织构纳米晶层、亚微米细晶层、粗晶变形层和基体层，这种独特的梯度纳米结构对金属材料表面性能的大幅度提升效果显著。
根据国内外表面纳米化的研究成果，首先对表面涂层或沉积、表面自纳米化以及混合纳米化3种金属表面纳米化方法进行了简要概述，阐述了各自优缺点，总结了表面自纳米化技术的优势，在此基础上重点分析了位错和孪晶在金属材料表面自纳米化过程中所起的关键作用，提出了金属材料表面自纳米化机制与材料结构、层错能大小有着密不可分的联系，对金属材料表面自纳米化机制的研究现状进行了归纳；阐明了表面纳米化技术在金属材料性能提升上的巨大优势，主要包括对硬度、强度、腐蚀、耐磨、疲劳等性能的改善。
最后总结了现有表面强化工艺需要克服的关键技术，对未来的研究工作进行了展望，并提出将表面纳米化技术与电镀、气相沉积、粘涂、喷涂、化学热处理等现有的一些表面处理技术相结合，取代高成本的制造技术，制备出价格低廉、性能更加优异的复相表层。
关键词：金属材料；表面纳米化；梯度纳米结构；纳米化机理；表面性能中图分类号：TG178 文献标志码：A 文章编号：1001-3660(2024)04-0020-14DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2024.04.002Research and Progress on Surface Nanocrystallizationof Metallic MaterialsYANG Qing, XU Wenwen, ZHOU Wei, LIU Luhua, LAI Chaobin*(Department of Materials Metallurgy and Chemistry, Jiangxi University ofTechnology, Jiangxi Ganzhou 341000, China)ABSTRACT: It is well known that the failure of most metallic materials starts from their surfaces, which in turn affects the overall performance of the whole material. Numerous studies have shown that the preparation of nanocrystals on the surface of metallic materials, i.e., surface nanosizing, can enhance the surface properties of materials and extend their service life. Surface nanosizing of metallic materials makes use of repeated violent plastic deformation to make the surface coarse grains gradually收稿日期：2023-02-23；修订日期：2023-06-29Received：2023-02-23；Revised：2023-06-29基金项目：国家自然科学基金项目（52174316，51974139）；国家重点研发计划项目（2022YFC2905200，2022YFC2905205）；江西省自然科学基金项目（20212ACB204008）Fund：National Natural Science Foundation of China(52174316, 51974139); National Key Research and Development Program of China (2022YFC2905200, 2022YFC2905205); Natural Science Foundation of Jiangxi Province (20212ACB204008)引文格式：杨庆, 徐文文, 周伟, 等. 金属材料表面纳米化研究与进展[J]. 表面技术, 2024, 53(4): 20-33.YANG Qing, XU Wenwen, ZHOU Wei, et al. Research and Progress on Surface Nanocrystallization of Metallic Materials[J]. Surface Technology, 2024, 53(4): 20-33.*通信作者（Corresponding author）第53卷第4期杨庆，等：金属材料表面纳米化研究与进展·21·refine to the nanometer level, forming nanostructured layers with gradient changes of grains along the thickness direction, including surface non-woven nanocrystalline layer, submicron fine crystal layer, coarse crystal deformation layer and matrix layer, and this unique gradient nanostructure is effective for the significant improvement of surface properties of metallic materials. The process technology and related applications of nanocrystalline layers on the surface of metallic materials in China and abroad are introduced, and the research progress of high-performance gradient nanostructured materials is discussed.Starting from the classification of the preparation process of gradient nanostructured materials and combining with the research results of surface nanosizing in China and abroad, a brief overview of three methods of metal surface nanosizing, namely, surface coating or deposition, surface self-nanosizing and hybrid nanosizing, was given, the advantages and disadvantages of each were discussed and the advantages of surface self-nanosizing technology were summarized. On the basis of this, the key role of dislocations and twins in the process of surface self-nanitrification of metallic materials was analyzed, and the mechanism of surface self-nanitrification of metallic materials was inextricably linked to the material structure and the size of layer dislocation energy, and the current research status of the mechanism of surface self-nanitrification of metallic materials was summarized. Finally, the key technologies required to be overcome in the existing surface strengthening process were summarized, and future research work was prospected. It was proposed to combine surface nanosizing technology with some existing surface treatment technologies such as electroplating, vapor deposition, tack coating, spraying, chemical heat treatment, etc., to replace the high-cost manufacturing technologies and prepare inexpensive complex-phase surface layers with more excellent performance.Techniques for the preparation of gradient nanostructured materials include surface coating or deposition, surface self-nanosizing, and hybrid surface nanosizing. Surface coating or deposition technology has the advantages of precise control of grain size and chemical composition, and relatively mature process optimization, etc. However, because the coating or deposition technology adds a cover layer on the material surface, the overall size of the material increases slightly, and there is a certain boundary between the coating and the material, and there will be defects in the specific input of production applications.In addition, the thickness of the gradient layer prepared by this technology is related to the deposition rate, which takes several hours to prepare a sample. The surface self-nanitrification technique, which generates intense plastic deformation on the surface of metal materials, has the advantages of simple operation, low cost and wide application, low investment in equipment and easy realization of unique advantages. The nanocrystalline layer prepared on the surface of metal materials with the surface self-nanitrification technique has a dense structure and no chemical composition difference from the substrate, and no surface defects such as pitting and pores, but the thickness of the gradient layers and nanolayers prepared by this technique as well as the surface quality of the material vary greatly depending on the process. Hybrid surface nanosizing is a combination of the first two techniques, in which a nanocrystalline layer is firstly prepared on the surface of a metallic material by surface nanosizing technology, and then a compound with a different composition from the base layer is formed on its surface by means of chemical treatment.To realize the modern industrial application of this new surface strengthening technology, it is still necessary to clarify the strengthening mechanism and formation kinetics of surface nanosizing technology as well as the effect of process parameters, microstructure, structure and properties on the nanosizing behavior of the material. For different nanosizing technologies, the precise numerical models for nanosizing technologies need to be established and improved, and the surface self-nanosizing equipment suitable for industrial scale production needs to be developed. In the future, surface nanosizing technology will be combined with some existing surface treatment technologies (e.g. electroplating, vapor deposition, adhesion coating, spraying, chemical heat treatment, etc.) to prepare a complex phase surface layer with more excellent performance, which is expected to achieve a greater comprehensive performance improvement of the surface layer of metal materials.KEY WORDS: metal material; surface nanocrystallization; gradient nanostructures; nanocrystallization mechanism; surface properties金属材料在基建工程、航空航天中扮演着重要角色，随着当今科学技术的高速发展，传统金属材料的局限性日趋明显，开发一种综合性能优异的金属材料迫在眉睫。
纳米材料与纳米技术研究进展
纳米材料与纳米技术研究进展近年来，随着科学技术的不断进步，纳米材料与纳米技术已成为热门话题，各国科学家也在纳米技术研究方面投入了大量的精力。
本文将介绍一些目前纳米材料与纳米技术研究的进展。
一、纳米材料研究进展1.金属纳米粒子金属纳米粒子是目前应用最广泛的纳米材料之一。
它的独特性质在医学、光电和材料科学等方面得到了广泛的应用。
近年来，科学家们发现，通过控制金属纳米粒子的形状和尺寸，可以进一步改善其性质。
例如，长轴为50纳米的椭球形金属纳米粒子比球形金属纳米粒子具有更好的光学特性。
因此，在未来的应用中，控制纳米粒子形状和尺寸将成为一项重要的研究方向。
2.化学合成纳米材料化学合成纳米材料是基于化学反应合成的新型材料。
其制备方法简单，成本低廉。
同时，科学家们也发现，通过控制反应条件，可以控制纳米材料的形状和尺寸。
因此，化学合成纳米材料发展前景非常广阔。
3.碳基纳米材料碳基纳米材料是一类以碳为主要成分的纳米材料。
它的制备方法多样，包括碳纳米管、石墨烯和类石墨烯材料。
在纳米材料领域，碳基纳米材料具有许多独特的性质，例如高强度、高导电性和高导热性。
因此，碳基纳米材料的应用范围非常广泛，包括能源存储、生物医学和电子器件等领域。
二、纳米技术研究进展1.纳米电子学纳米电子学是以纳米技术为基础的电子学。
在这个领域，科学家们研究如何使用纳米器件来替代传统电子器件，从而提高计算机的运行速度和存储容量。
同时，纳米电子学还可以应用于生物传感器、纳米机械和量子计算等领域。
2.纳米材料在能源存储中的应用随着可再生能源的发展，能源存储技术已变得越来越重要。
纳米材料在能量存储和转换中起着重要作用。
例如，纳米结构的锂离子电池具有更高的能量密度和更长的寿命，因此成为了研究热点之一。
同时，科学家们也在探索使用纳米结构的太阳能电池、燃料电池和超级电容器等能源存储装置。
3.纳米药物学纳米药物学是利用纳米技术制备药物纳米粒子，从而提高药物在体内的分布和靶向性。
金属纳米粒子在催化反应中的应用
金属纳米粒子在催化反应中的应用随着科学技术的发展和进步，金属纳米粒子越来越受到关注并被广泛应用在许多领域，例如药物传递、医疗和新材料等。
其中一个应用方向是在催化反应中使用金属纳米粒子。
本文将介绍金属纳米粒子在催化反应中的应用以及相关的研究发现。
一、金属纳米粒子的基本概念金属纳米粒子指的是直径在1至100纳米之间的金属颗粒。
它们与微米级别的金属粒子相比，具有更小的体积、更高的表面积和更多的表面自由能。
这些性质使得金属纳米粒子具有更高的活性和更优异的催化性能。
二、金属纳米粒子在催化反应中的应用金属纳米粒子在催化反应中的应用广泛，例如在有机化学合成、环境保护和能源生产等领域中。
以下是几个例子：1. 氢化反应氢化是常见的催化反应之一，它通常用于制备高附加值的有机化合物，例如聚酯和药物。
金属纳米粒子因其表面上存在的许多异质原子和裂缝，使其具有比传统催化剂更高的活性，可用于加速氢化反应的速率。
2. 美丽新世界氧化反应氧化反应指将化合物中的电子转移给氧气或其他氧化剂的过程。
金属纳米粒子因其表面尺寸效应、形状效应和晶面调控效应等特殊性质，可应用于催化氧化反应。
3. 有机合成有机合成是化学领域中的一个广泛的学科，发展并成功地应用于几乎所有领域。
金属纳米粒子因其活性表面和特殊构造，能够催化合成许多有机化合物。
例如，金属纳米颗粒可用于制备含氮、硫、氧、碳等不同元素的有机化合物。
三、金属纳米粒子催化反应的机理金属纳米粒子在催化反应中的机理通常与其尺寸效应、形状效应和晶面效应密切相关。
下面将逐一介绍。
1. 尺寸效应金属纳米颗粒比传统催化剂更小，因此其比表面积更大，可使反应物与催化剂的接触面积增加，促进反应速率。
此外，金属纳米颗粒的晶格缺陷和表面束缚也可改善反应的催化活性。
2. 形状效应金属纳米颗粒的形状会影响其表面（晶面）的原子结构，从而影响反应的催化活性。
例如，球形金属纳米颗粒相对于其他形状，具有更好的催化活性。
3. 晶面效应金属纳米颗粒不同的晶面对反应机理和反应速率有着重要影响。
纳米金粒子制备及应用研究进展
纳米金粒子制备及应用研究进展纳米技术在21 世纪将发挥极为重要的作用,是未来纳米器件、微型机器、分子计算机制造的最可能的途径之一。
纳米材料学作为纳米技术的重要组成部分也将会受到更广泛的重视。
科学家们利用纳米颗粒作为结构和功能单元,可以组装具有特殊功能如特殊敏感性和光、电、化学性能的纳米器件。
金属纳米颗粒由于其在量子物理,信息存储,复合材料等方面的潜在应用而引起了人们的注意。
其中,金纳米粒子由于其优异的导电性能,良好的化学稳定性及其独特的光学、催化特性而吸引了更多的目光。
这主要是因为:金是一种惰性元素,其化学稳定性良好;金和硫元素之间可以形成一种非常稳定的键合作用,这有利于在其表面组装带有各种官能团的单分子层。
由于纳米金粒子这些特有的化学性能以及独特的光、电性能,自上世纪80 年代至今,化学界对纳米金粒子的应用及其功能化研究方兴未艾。
本文综述了近年来纳米金粒子的制备及应用研究进展。
纳米金粒子的制备方法一．化学还原法制备法超细金粉制备原理:将金化合物的适当溶液通过化学还原而得到单质金粉.1.抗坏血酸为还原剂生产超细金粉工艺①王水溶金将黄金用去离子水冲洗,在置于稀硝酸中煮洗5~10min后,适当加热以启动反应,当反应较为平缓后,可再加入少量王水,直至大部分尽快获金粉溶解.反映结束时应保证体系中有少量未反应的黄金存在,即在投料时必须保证黄金的过量.②浓缩,赶硝将溶金液倾入另一烧杯中，用水洗净未反应的金块或金粉，转入下一循环使用。
洗液并入溶金液。
加热并在此过程中滴加浓盐酸以赶尽氮氧化物，过滤，滤液转入旋转蒸发皿进行浓缩结晶，然后配成适当浓度的水溶液。
③还原将抗坏血酸配成饱和溶液，在不断搅拌下，将氯金酸溶液滴加到抗坏血酸溶液中，滴加完毕后继续搅拌1h，静置沉降。
④清洗、干燥和筛分将上层清液倾出，用水和乙醇以倾析法清洗金粉。
所得金粉置于真空干燥。
冷却后，将金粉过筛分级，得到不同粒度的球形金粉末。
2.Na3C6H5O7 柠檬酸钠为还原剂制得纳米金颗粒粒径在15-20nm 之间Na3C6H5O7 为还原剂时，柠檬酸钠与氯金酸的摩尔比为1.5：1 时最佳；采用HAuCl4 溶液加入到加热的Na3C6H5O7 与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合溶液Na3C6H5O7 溶液加入到室温的NaBH4 与PVP 混合溶液制得的纳米金溶胶的颗粒分散性好，粒径小且更均一。
金属材料表面纳米化的研究现状
金属材料表面纳米化的研究现状
金属材料表面纳米化的研究现状主要包括以下几个方面：
1. 表面纳米结构制备技术：包括物理气相沉积、化学气相沉积、溅射沉积、电子束蒸发等技术，通过控制沉积参数和处理条件，可制备出不同形貌和尺寸的表面纳米结构。
2. 表面纳米结构的物理和化学性质：通过表征技术如扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射等，研究表面纳米结构的形貌、晶体结构和化学成分，同时也研究其在光学、电子、力学等方面的性质。
3. 表面纳米结构的增强效应：纳米结构的引入改变了材料表面的电子结构和表面电场分布，从而导致一系列的物理和化学增强效应，如增强的光吸收、增强的催化活性、增加的疏水性等。
4. 表面纳米结构的应用：纳米结构的引入可用于光电器件、传感器、催化剂、涂层等多个领域。
例如，纳米颗粒可以用于制备表面增强拉曼光谱（SERS）基底，纳米线结构可用于柔性
电子器件。
总体来说，金属材料表面纳米化的研究旨在通过控制表面结构和性质，实现金属材料的功能化和性能提升，拓展其在各个领域的应用。
不同的纳米结构和制备方法可以根据具体需求进行选择，并通过表征技术和性能测试手段来评估其性能。
金属纳米粒子表面等离子体共振效应的调控及相关应用
结论
表面等离子体共振生物传感器在微生物检测中具有广泛的应用前景。本实验 通过 SPR传感器成功检测了细菌细胞壁的厚度和成分，以及抗生素药物对细菌细 胞壁的作用。此外， SPR传感器还能够用于病毒的抗原和抗体，以及支原体的代 谢产物等的检测。因此， SPR传感器有望为微生物检测提供一种高灵敏度、无损 且快速的方法，从而为临床诊断和治疗提供有力支持。
结论
本次演示成功地制备了具有良好光学性质的金属纳米粒子，并通过调控其尺 寸、形状和组成以及表面修饰剂的类型和厚度，实现了对等离子体共振效应的有 效调控。这些成果对于优化光学器件的性能、提高生物医学检测的灵敏度以及设 计高效催化剂都具有重要的指导意义。然而，本研究仍存在一定的不足之处，例 如未能系统地研究各种因素（如溶液浓度、反应温度等）
对金属纳米粒子制备和等离子体共振效应的影响，未来研究可进一步拓展和 深化。
参考内容
在过去的几十年中，金属纳米结构表面等离子体共振在光电、催化、生物医 学等领域展现出了巨大的应用潜力。它是一种光与金属纳米结构相互作用的现象， 可以有效地增强和调控光吸收、散射和传播等。因此，实现对金属纳米结构表面 等离子体共振的调控和利用具有重要的实际意义。
在文献综述中，我们发现前人对金属纳米结构表面等离子体共振的调控和利 用主要集中在形状、尺寸、材料和环境因素等方面。这些研究为理解等离子体共 振现象提供了基础，但仍存在一些不足之处，如缺乏系统性和全面性，以及对某 些影响因素的机制研究不够深入等。
为了深入研究金属纳米结构表面等离子体共振的调控和利用，我们采用了理 论分析和实验测量相结合的方法。首先，利用光学模型对金属纳米结构的等离子 体共振特性进行理论计算；然后，通过纳米制备技术合成具有不同形状、尺寸和 材料的金属纳米结构样本；最后，利用光谱学和显微学技术对样品的等离子体共 振特性进行实验测量和数据分析。
纳米材料的制备与性能调控
纳米材料的制备与性能调控近年来，纳米科技作为一门前沿的科学技术，引起了广泛的关注和研究。
纳米材料以其超小的尺寸和特殊的性质，展示出许多独特的物理、化学和生物学特性，使其在材料科学领域具有广泛的应用潜力。
本文将着重讨论纳米材料的制备方法和性能调控的技术手段。
首先，纳米材料的制备方法多种多样。
目前常用的方法包括物理法、化学法和生物法等。
在物理法中，溅射、蒸镀、沉积和离子束等方法被广泛应用于制备纳米材料。
溅射法通过将高能粒子轰击目标材料，使其逐层喷射到基底上，从而形成纳米材料。
蒸镀法则是利用高温蒸发的金属原料，使其准分子或原子沉积在基底上。
离子束法则是通过加速离子，使其能量高速轰击目标材料，使其产生改变。
化学法中，溶液法、凝胶法和热分解法常被用于制备纳米材料。
溶液法以溶液中物质的溶解度及反应速率为基础，通过溶液的反应来制备纳米材料。
其中较常见的有溶胶凝胶法和水热合成法。
以孔洞、反应粘度等宏观参数来调节纳米材料微结构和形貌，也是纳米材料制备的重要手段。
例如，通过控制溶液中的PH值、温度、反应时间等来调节溶液中成分的比例和二次核化的速度，从而调节纳米材料的大小和形貌。
另一方面，通过生物法制备纳米材料也成为了研究的热点。
生物法利用生物体中的酶、蛋白质、多肽等作为催化剂，通过调节反应条件和菌体的代谢活性来合成纳米材料。
生物法制备的纳米材料具有良好的生物相容性和环境友好性。
其次，纳米材料的性能调控涉及元素组成、晶体结构、表面形貌和电子结构的调节。
元素组成的调控可以通过改变原料的配比或采取掺杂等方法实现。
例如，通过在金属氧化物中引入少量的掺杂原子，可以调节材料的光学和电学性能。
晶体结构的调控是指通过控制制备过程中的温度、时间和压力等条件，使材料形成特定的晶体结构，在晶体的取向、形貌和尺寸等方面得到精细调控。
例如，通过氧气流量的控制来实现合成金属氧化物纳米晶体的晶面调控。
表面形貌的调控可以通过控制制备条件和工艺参数来实现。
纳米材料的形貌调控与可控合成
纳米材料的形貌调控与可控合成纳米材料是指尺寸在1到100纳米之间的材料，由于其特殊的尺度效应和表面效应，具有许多优异的物理、化学和生物性能。
纳米材料在能源储存、传感器、催化剂和生物医学等领域具有广阔的应用前景。
然而，纳米材料在合成过程中晶相和形貌的控制是一项具有挑战性的任务。
纳米材料的形貌是指其外观的特征，如纳米颗粒的形状、尺寸和结构等。
形貌对于纳米材料的性能和应用至关重要。
例如，金属纳米颗粒的形貌会影响其表面等离子共振特性，从而影响其光学性能。
同时，纳米材料的形貌还与其晶体结构和晶面排列密切相关。
因此，实现对纳米材料形貌的调控对于深入了解其性质和应用具有重要意义。
对于纳米材料形貌调控的研究，早期主要采用物理和化学方法进行。
物理方法包括模板法、溶剂热反应和机械法等，通过外力作用或模板介导来控制纳米颗粒的形貌。
化学方法则是通过调控反应条件、添加表面活性剂或引入控制剂等方式，实现对纳米材料形貌的控制。
这些方法虽然能够获得一定程度上的形貌调控，但通常存在着反应条件复杂、控制不准确和后处理困难等问题。
近年来，随着纳米科技和材料化学领域的进展，人们逐渐意识到通过纳米粒子的自组装来实现形貌调控的潜力。
自组装是指材料的分子或粒子通过相互作用力自发地组装成有序结构。
在纳米尺度下，通过调控粒子间的静电相互作用、范德华力和亲疏水性等，可以实现纳米颗粒的自组装，并从而实现对其形貌的可控合成。
这种自组装方法不仅能够简化合成步骤和条件，而且还能够实现高度一致和可重复性的形貌调控。
例如，通过控制纳米粒子表面的亲疏水性，可以实现纳米颗粒的自组装形成有序结构。
当表面修饰剂选择为亲水性时，纳米颗粒会自发地聚集在一起形成有序的纳米颗粒堆积体，例如纳米球簇。
而当选择为疏水性时，纳米颗粒则倾向于分散在溶液中形成胶束结构。
通过调节亲疏水性的比例和浓度，可以实现对纳米颗粒形貌的调控。
另外，还有一种常见的形貌调控方法是通过控制溶液中各成分的浓度和沉淀速率，实现纳米材料形貌的调控。
双金属纳米粒子的表面晶格构建及其催化性能
双金属纳米粒子的表面晶格构建及其催化性能Jianbo Wu, Panpan Li, Yung-Tin (Frank) Pan, Steven Warren, Xi Yin and Hong Yang当纳米粒子变小（约<5纳米）时，表面应力变得显著并产生应变，从而导致表面结构发生变化。
从这个角度来说，可以通过控制性的改变纳米颗粒的表面晶格来产生应变，或者由原子位置偏离正常晶格点带来其他结构变化。
这些变化影响了纳米粒子的电子和催化性能。
最近，一些研究小组报道了双金属纳米粒子的电催化性能的变化。
在本篇综述中，我们讨论了双金属纳米结构的晶格应变和其它扭曲结构，以及催化性能相关的原理。
1.引言在表面或界面处的晶格应变可能会影响纳米材料的很多性能。
1-4纳米粒子的光学、电子和力学性能都会随着不同程度的晶格畸变而改变。
5-9压缩或拉伸应力会改变各种结构参数，包括固有键长，进而改变该成键电子的能级。
在纳米结构的表面上或界面的晶格应力也影响表面或界面自由能和其他相关性能。
7-9催化设计的目的是使得合成控制得到的产物具有最佳的活性和选择性。
10-11由两种金属（双金属）组成的催化剂在纳米结构的设计中具有较大反应协调性和更多的灵活性。
12-15经过多年的双金属催化剂的研究，使得生长出多功能纳米结构成为可能。
16如果两个金属层的晶格错位很大，就会造成应力的重叠层发生收缩或拉伸。
实验已经显示，与正常的金属结构相比，这种应力的重叠层具有显著不同的化学性能。
17-19通过改进方法来控制纳米结构的应力，就可以利用双金属催化剂的丰富信息来调整表面的持续活性。
然而，表面的应力不仅可以通过在一种金属上生长出另一种金属来引进，还可以在相关的金属中发生局部形变或相变来引进。
10这种畸变在改善纳米结构的化学吸附作用上已有显示。
当应力诱导在表面和吸附的原子或分子之间的成键结构发生变化时，它就可能改变纳米结构的催化性能。
在本文中，我们回顾了单金属和双金属纳米粒子的基础知识和近年来对其中应力的形成、分析以及表征的发展。
TiO2晶面调控改性研究
TiO2晶面调控改性研究TiO2是一种常见的二氧化钛材料，具有广泛的应用领域。
近年来，通过对TiO2的晶面调控和改性研究取得了显著的进展，为进一步提高TiO2的性能和应用开发提供了新的途径。
TiO2的晶面调控是指在合成过程中通过调控制备条件，使得所得的TiO2晶体主要表现出特定的晶面或晶面组合。
这种晶面调控对TiO2的物理和化学性质具有显著的影响。
通过不同晶面的选择和调节，可以实现对TiO2材料的光催化、电化学、光电性能等方面的调控。
选择高指数晶面可以提高TiO2的活性位点密度，从而增强光催化活性；选择特定的晶面可以调控TiO2的能带结构，改善光电转换性能。
晶面调控可以通过不同的合成方法来实现。
一种常见的方法是通过调节合成溶液的pH 值、温度和浓度等参数来控制晶面的形貌。
当溶液温度较高时，会导致晶体生长速度加快，晶面发育较差；而在特定的温度下，可以得到具有特定晶面的TiO2晶体。
另一种方法是通过添加特定的表面活性剂或模板剂，来引导晶体的生长方向和晶面选择。
除了晶面调控外，TiO2的改性研究也是近年来的热点。
传统的TiO2材料具有一些局限性，如宽带隙、高电子-空穴复合速率等。
为了克服这些局限性并提高TiO2的性能，人们通过各种方法对TiO2进行了改性。
常见的改性方法包括掺杂、表面修饰、纳米粒子修饰等。
通过将其他元素或化合物掺杂到TiO2晶格内，可以调整TiO2的能带结构，改善其光电性能。
表面修饰则是在TiO2表面添加一层薄膜或修饰剂，以改善其稳定性和催化活性。
纳米粒子修饰是将TiO2表面覆盖一层纳米粒子，以提高其光吸收能力和活性位点密度。
TiO2晶面调控和改性研究为提高TiO2的性能和应用开发提供了新的途径。
通过选择合适的晶面和合成方法，可以实现对TiO2性能的定向调控。
通过掺杂、表面修饰和纳米粒子修饰等方法，可以改善TiO2的性能，拓宽其应用领域。
目前TiO2晶面调控和改性研究还存在一些问题和挑战，如合成方法的控制、晶面表征方法的改进等。
金属表面催化反应中活性中心机理研究
金属表面催化反应中活性中心机理研究催化反应是一种化学反应，它通过添加一种催化剂来促进化学反应的进行。
催化剂是一种在反应中参与，但不会消耗的物质。
金属表面催化反应是一种可见光催化反应，其中催化剂是金属表面上的纳米粒子。
本文将讨论金属表面催化反应中活性中心机理的研究。
一、金属表面催化反应的机理金属表面催化反应是通过金属表面的纳米粒子来触发反应的。
金属表面的纳米粒子是一种特殊的催化剂，它可以吸收可见光并将能量转化为化学能，从而促进反应的进行。
在金属表面催化反应中，反应物吸附在金属表面上。
随着反应物浓度的增加，金属表面上的活性中心也会增加。
活性中心是催化反应的关键，它是在特定条件下形成的。
二、活性中心的形成机理活性中心的形成和金属表面的结构密切相关。
晶体表面活性中心的位置是由晶面和晶向所决定的，而非晶态纳米粒子表面活性中心的位置则是由晶粒边缘所决定的。
晶态纳米粒子的表面和边缘活性中心机理有些不同。
晶态纳米粒子表面活性中心形成的主要机理是表面吸附物的相互作用。
在金属表面上，原子或分子吸附在表面后可能发生重排反应，从而形成稳定的表面结构。
表面结构决定了表面吸附物的解离能、吸附能和反应能，从而导致反应的速率和选择性。
另一方面，非晶态纳米粒子表面活性中心的形成机理则与表面能量有关。
非晶态纳米粒子的表面结构没有规律，表面能量较高，表面活性中心可能形成于表面缺陷或非晶态结构的边界上。
三、金属表面催化反应中活性中心的控制控制金属表面催化反应中活性中心的形成是催化反应研究中的一个重要问题。
为了控制金属表面催化反应的反应性和选择性，需要控制表面活性中心的位置、形状和大小。
一种方法是通过控制表面不规则性来控制表面活性中心的位置和形状。
为了获得高活性的金属表面催化剂，需要在催化剂表面增加缺陷和边缘结构，这将有利于表面活性中心的形成。
控制活性中心的大小是另一个重要问题。
活性中心的大小直接影响反应物与催化剂的接触面积，从而影响反应速率和选择性。
science晶面工程和缺陷工程等策略
science晶面工程和缺陷工程等策略在当今的科学研究领域，晶面工程和缺陷工程等策略正逐渐成为材料科学研究的热门方向。
这些策略为调控材料的性能、开发新型功能材料提供了有力的手段。
晶面工程，简单来说，就是通过控制晶体的特定晶面来改变材料的物理化学性质。
晶体是由原子、离子或分子在空间按一定规律周期性地排列而成的固体。
不同的晶面具有不同的原子排列和表面能，这直接影响着材料的化学反应活性、电学性能、光学性能等。
比如说，在催化领域，选择具有特定晶面的催化剂可以显著提高反应的选择性和活性。
以金属纳米颗粒为例，其暴露的晶面决定了表面原子的配位环境和电子结构。
具有高指数晶面的金属纳米颗粒往往具有更多的低配位原子和不饱和键，这些位置具有更高的化学活性，能够更有效地吸附和活化反应物分子，从而加速化学反应的进行。
再来看缺陷工程。
缺陷，在材料中并非都是坏事。
事实上，通过合理引入和调控缺陷，可以赋予材料全新的或者优化的性能。
材料中的缺陷主要包括点缺陷（如空位、间隙原子）、线缺陷（如位错）、面缺陷（如晶界、相界）等。
空位缺陷可以改变材料的电子结构，从而影响其电学和光学性能。
例如，在半导体材料中，引入适量的空位可以调整其带隙宽度，使其在光电器件中有更好的应用。
间隙原子的存在则可能增强材料的硬度和强度。
位错作为一种线缺陷，在一些金属材料的塑性变形中起到关键作用。
通过控制位错的密度和分布，可以调节金属的延展性和强度。
晶界作为一种面缺陷，在多晶材料中普遍存在。
晶界处的原子排列较为混乱，具有较高的能量。
适当增加晶界的数量可以提高材料的强度，但过多的晶界可能会降低材料的导电性和导热性。
因此，在实际应用中，需要根据具体需求来优化晶界的特性。
晶面工程和缺陷工程并非孤立存在，它们往往相互结合、协同作用，以实现对材料性能更精确、更有效的调控。
例如，在能源存储领域，对于锂离子电池的电极材料，通过晶面工程控制晶体的生长方向，暴露特定的晶面，同时引入适量的缺陷来增加锂离子的扩散通道，可以显著提高电池的充放电性能和循环稳定性。
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Fig.6. Shape conversion between Ag {100} and {111} facets
P D Yang et al. / Angew. Chem. Int. Ed. 45, 4597 (2006)
DICP, CAS, China
14
Seminar I
多元醇法-Pd纳米粒子的晶面控制
DICP, CAS, China
11
Seminar I
电化学法-Pt纳米粒子的晶面控制
通过电化学方法,S G Sun 等人制备出高晶面指数的 Pt{730},{520},{210}晶面
Fig.4. Scheme of Preparation and SEM images of THH Pt
S G Sun, Z L Wang. et al. / Science.316, 732 (2007)
产物 环己烷 环己烯
Fig.2. Pt catalytic selectivity for benzene hydrogenation
晶面结构对催化剂的选择性至关重要
P D Yang, et al. / Nano Letters, 7 (10), 3097(2007)
DICP, CAS, China
催化剂的催化活性与 其晶面结构密切相关
M A. El-Sayed et al./ J. Phys. Chem. B, 109, 12663 (2005)
DICP, CAS, China
4
Seminar I
背景介绍-晶面控制的意义
a
{100}
b
c 对催化剂选择性的影响
苯加氢反应
产物
d {100}
环己烷
DICP, CAS, China
15
Seminar I
多元醇法-Au纳米粒子的晶面控制
通过引入Ag+,实现 Au{111},Au{100} 晶面的转化
Fig.8. Shape conversion between Au {111} and {100} facets
Hyunjoon Song. Angew. Chem. Int. Ed. 47, 763 (2008)
研究进展
Zhong Lin Wang
USA, Georgia Institute of Technology
主要研究小组
Hyunjoon Song
Korea, Advanced Institute of Science and Technology
Peidong Yang
USA,University of California
Y N Xia. et al. / Science. 298, 2176 (2002)
DICP, CAS, China
13
Seminar I
多元醇法-Ag纳米粒子的晶面控制
{100} {111}
还原剂:戊二醇 保护剂: PVP
T短: Ag{100} T长: Ag{111}
立方体Ag{100}
八面体Ag{111}
DICP, CAS, China
背景介绍-晶面控制的意义
Pt { 1 0 0 }
Spherical
Pt { 1 1 1 } 对催化剂活性的影响
结构 活性位 催化活性 Pt {111} 35 % 最 高 Spherical 13 % 居 中 Pt {100} 4 % 最 低
Fig.1. Correlation of catalytic activity with different crystal facets
9
Seminar I
研究进展
主要研究体系
Pt
Ag
Pd
Au
DICP, CAS, China
10
Seminar I
浸渍法-Pt纳米粒子的晶面控制
a
b
通过调变Pt 离子和聚丙烯 酸钠的摩尔比 来控制Pt纳米 粒子的晶面
Fig.3. TEM images of Pt nanoparticles
Z L. Wang, M A. EI-Sayed et al. / Science. 272, 1924 (1996)
Mostafa A. El-Sayed
USA, Georgia Institute of Technology
Younan Xia
UHale Waihona Puke A,University of Washington
DICP, CAS, China
8
Seminar I
研究进展
浸渍法
电化学法
多元醇法
主要制备方法
DICP, CAS, China
DICP, CAS, China
12
Seminar I
多元醇法-Ag纳米粒子的晶面控制
Fig.5. SEM image (B) and TEM image (C) of the silver nanocubes
EG 为还原剂, PVP为保护剂, 通过调控 AgNO3浓度, AgNO3与PVP的摩尔比, 实现对Ag{100}晶面的控制制备
Seminar I
金属纳米粒子晶面控制研究进展
博士生：齐 静 导 师：孙公权 研究员
辛 勤 研究员
2008/05/27
DICP, CAS, China
Seminar I
报告内容
1
背景介绍
2
研究进展
3
结论与展望
4
参考文献
DICP, CAS, China
1
Seminar I
背景介绍-晶面控制的意义
磁性材料
生物检测
传感器
金属纳米粒子 的应用
催化剂
DICP, CAS, China
2
Seminar I
背景介绍-晶面控制的意义
催化剂的优化设计
提高催化剂活性 /选择性/稳定性
更深层次研究 认识深入
优势晶面择优取向
晶面
控制
活性组份优化
最初工作
粒径大小及分布
DICP, CAS, China
3
Seminar I
通过控制反应速率 来进行晶面控制.
Fig.7. TEM images of Pd nanostructures : (A) 0%; (B) 9.1%; (C) 45.5%; and (D) 72.7% EG
Y N Xia et al. / J. Am. Chem. Soc. 129, 3665 (2007)
5
Seminar I
背景介绍-晶面控制概述
{100} {111}
cubes
晶面控制：采用适合的制备方法，制备具有特
定形貌的纳米粒子, 实现晶面控制。
DICP, CAS, China
6
Seminar I
报告内容
1
背景介绍
2
研究进展
3
结论与展望
4
参考文献
DICP, CAS, China
7
Seminar I