金納米粒子的制備、組裝與性能研究.pdf

1、金納米粒子以其獨(dú)特的光學(xué)和電子學(xué)特性，在生物傳感、催化、光學(xué)領(lǐng)域有其潛在的應(yīng)用前景。金納米粒子的大小和形狀是影響其性能的重要因素，將金納米粒子組裝成二維有序結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生許多新的特性。TiO2是近年來研究較為廣泛的光催化劑之一，擔(dān)載金納米粒子可以增強(qiáng)TiO2：的光催化活性。本文采用化學(xué)法制備了不同形狀的金納米粒子并對(duì)類球形粒子的組裝進(jìn)行了研究，同時(shí)研究了TiO2薄膜在擔(dān)載金納米粒子后的光催化活性。 以HAuCl4為前驅(qū)體，KBH4

2、為還原劑制備了金納米粒子。采用納濾膜對(duì)粒子進(jìn)行過濾，得到粒徑均一、分散性好的類球形金納米粒子。實(shí)驗(yàn)表明，KBH4的最佳加入量為0.4mL，最佳過濾次數(shù)為兩次。HR-TEM測(cè)試結(jié)果表明，制得的金粒子為面心立方結(jié)構(gòu)，表面為(100)晶面。采用自制半透膜對(duì)粒子進(jìn)行滲析，去除過量的無機(jī)鹽后，在TEM柵上對(duì)類球形金納米粒子進(jìn)行了組裝，得到排列緊密的金納米粒子單層自組裝花樣。 以CTAB為表面活性劑，采用晶種法制備了正方體、長(zhǎng)方體、棒狀和四

3、面體形狀的金納米粒子，尺寸在200～1000nm之間。通過對(duì)不同形狀金納米粒子形成機(jī)理的分析，認(rèn)為增大反應(yīng)物濃度可以獲得更多的棒狀粒子，而降低反應(yīng)物濃度可以獲得更多正方體和長(zhǎng)方體粒子，四面體形狀粒子的獲得是由于局部濃度不均造成的。 采用溶膠-凝膠法制備了TiO2薄膜，并于不同溫度下進(jìn)行熱處理。SEM下觀察到TiO2薄膜為多孔結(jié)構(gòu)。XRD測(cè)試結(jié)果表明，TiO2薄膜為銳鈦礦型，隨著熱處理溫度的升高，TiO2顆粒的尺寸增大，降解甲基橙