Ag基二元納米合金顆粒合成及熱力學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、本論文采用化學(xué)方法在室溫下快速制備Ag-M(M=Cu、Pd)納米合金顆粒,并用SiO2對其進(jìn)行物理包覆;利用UV-Vis對納米合金顆粒的形成過程進(jìn)行分析;通過HRTEM對納米合金顆粒尺寸及SiO2包覆等顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征;通過對納米合金顆粒的DSC測量,獲得納米合金顆粒尺寸與熔化溫度信息;在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,通過納米熱力學(xué)優(yōu)化方法,獲得自洽的描述相應(yīng)的納米Ag-Cu合金納米顆粒相的吉布斯自由能隨溫度、粒徑變化的關(guān)系,并用來預(yù)測Ag-Cu納

2、米合金的相變溫度,計(jì)算預(yù)測結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果很好的一致。本論文主要研究成果如下:
　　(1)通過濕化學(xué)共還原法,用檸檬酸鈉作為穩(wěn)定劑,硝酸銀和硫酸銅作為Ag-Cu納米合金顆粒的前軀體,硼氫化鈉作為還原劑,在室溫下可以快速制備得到 Ag-Cu納米合金顆粒;并且在適當(dāng)?shù)娜鯄A性溶液中,可以在生成的納米顆粒表面包覆一層SiO2,最終形成以納米顆粒為核SiO2為殼的核-殼結(jié)構(gòu)的納米材料;
　　(2)實(shí)驗(yàn)獲得Ag8Cu2、Ag7Cu3、Ag

3、6Cu4和Ag5Cu5四個(gè)成分的納米合金顆粒樣品,其實(shí)測顆粒的平均尺寸分別為10.5nm、9.2nm、8.9nm、和8.5nm,顆粒尺寸測定結(jié)果表明合金顆粒大小隨著Cu原子含量的增加而逐步減小,實(shí)驗(yàn)測定的共晶熔化溫度分別為882.9K、849.9K、837.9K和827.5K,共晶熔化溫度測試結(jié)果表明隨著納米合金顆粒尺寸的減小而降低。
　　(3)通過納米熱力學(xué)優(yōu)化方法、考慮納米顆粒表面能對體系自由能的變化,結(jié)合實(shí)驗(yàn)測定的納米合金共

4、晶熔化溫度,獲得描述納米Ag-Cu合金各相的熱力學(xué)參數(shù),據(jù)此計(jì)算預(yù)測獲得Ag8Cu2、Ag7Cu3、Ag6Cu4和Ag5Cu5納米合金顆粒的共晶熔化溫度分別為880.2K、847.7K、838.1K和823.6K,計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果很好的一致;同時(shí),隨著Ag-Cu納米顆粒尺寸的降低,納米顆粒的熔化溫度不斷降低,納米Ag、Cu及其合金的擴(kuò)散能力隨著尺寸的降低而增強(qiáng);
　　(4)通過濕化學(xué)共還原法,用檸檬酸鈉作為穩(wěn)定劑,硝酸銀和硝酸鈀