单分散金属纳米颗粒制备及自组装

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2、密学位论文应是已经厦门大学保密委员会审定过的学位论文，未经厦门大学保密委员会审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认为公开学位论文，均适用上述授权。)声明人(签名)：王子元2013年西B06日金属纳米颗粒以其特殊的性质，在催化、数据存储、传感器等工业领域有着重要的应用。单分散金属纳米颗粒制备的研究，不仅可以帮助我们更加准确地理解金属纳米颗粒的特性，同时也是实现金属纳米颗粒自组装的基础。而纳米颗粒的自组装又是进一步构筑纳米器件的重要途径。本文采用有机液相法制备单分散镍、金、银纳米颗粒，并在此基础上利用溶剂挥发诱导自组装法以及界面自组装法对镍、金、银

3、纳米颗粒进行自组装，同时通过透射电镜、扫描电镜、X射线衍射仪等仪器对产物进行了表征，探讨了组装过程中的影响因素。获得的主要结果如下：(1)以乙酰丙酮镍和油胺形成的配合物为前驱体，十六烷二醇和三辛基膦为表面活性剂，在210℃反应45min可以得到粒径大小在13．2nm的单分散Ni纳米颗粒。十六烷二醇和一定量的油酸在调控Ni纳米颗粒形貌方面有显著效果。Ni纳米颗粒的尺寸随着三辛基膦的增多而下降。(2)获得了一种简便易行的制备单分散Au纳米颗粒的方法，即：氯金酸与十六胺在140℃反应30min得到粒径尺寸在12．2nm左右单分散的Au纳米颗粒。十二硫醇在刻蚀大颗粒金

4、纳米颗粒方面有显著效果。(3)获得了多种制备单分散Ag纳米颗粒的方法。乙酸银和油胺、十六烷二醇、油酸等物质在150。C反应5h得到粒径在8．2rim的单分散Ag纳米颗粒。控制硝酸银．油胺体系的反应温度和乙酸银．十六胺体系的反应时间可以分别得到颗粒粒径在5nm和7nm的单分散Ag纳米颗粒。利用快速成核法在220℃注入十六胺与乙酸银的混合溶液，得到粒径在7nm的单分散Ag纳米颗粒。(4)通过溶剂挥发诱导自组装及界面自组装实现了Ni、Au、Ag纳米颗粒的三维有序结构，即形成了纳米颗粒超晶格。典型的自组装方法是利用所得产物的八分之一(约0．01mm01)与6ml甲苯相

5、溶，并加入10ul油酸充分振荡后在25℃挥发32h，即可得到Ni、Au、Ag纳米颗粒的三维有序组装体。利用Si／去离子水／甲苯界面自组装法比其它界面自组装法更容易得到Au、Ag纳米颗粒的有序结构。关键词：镍、金、银、单分散纳米颗粒、自组装AbstractMetalnanoparticleshaveattractedintensiveattentionsduetotheiramazingpropertiesandpotentialapplicationsinmanyfieldssuchascatalysis，storagedevicesandsensors．Mo

6、nodisperscnanoparticlesCannotonlyhelpUSunderstandtheirpropertiesbetter,butalsobethefundamentalofnanoparticleself-assemblywhichisakeystepinconstrutinglargescalenano—devices．Inthisthesis,weutilizeasimpleorganic—solutionmethodtosynthesizemonodisperscNi，AuandAgnanoparticles、)l，i也regular

7、shapeanduniformsize．Meanwhile．theself-assemblyofbothindividualandbinarynanoparticlesthroughsolvent—evaporationinducedmethodandinterfacialself-assemblymethodhasalsobeenattempted．AvarietyofinstrumentssuchasTEM，SEMandXRDhavebeenusedtocharacterizetheproducts．Themainconclusionsareasfollo

8、ws：(1)MonodisperseN