贵金属纳米材料的制备及性能研究
四氧化三钴纳米材料的合成及其性能的研究
2018年10月四氧化三钴纳米材料的合成及其性能的研究王艳（成都师范学院，四川成都611100）摘要：光催化裂解产生氧气和氢气是实现光能化学能转换的最佳途径。
要实现水氧化裂解需要较高的活化能，从而开发新型的非贵金属的高效光解水催化剂，对提高产氢速率的实际应用是至关重要的。
钴基催化剂具有超高的催化活性和催化稳定性，设计具有多级纳米多孔结构的光催化材料受到学者的瞩目。
本文采用自模板合成法，以六水合硝酸钴为原料合成超薄多孔纳米四氧化三钴空心球，并通过X-射线衍射、场发射扫描电子显微镜和高分辨率的透射电子显微镜等手段对其进行表征。
结果表面纳米粒子尺寸越小，光催化活性位点越多，催化活性越好。
通过氮气吸附脱附曲线可知，样品的比表面积为53.8m3/g，是一个H3型的滞后环。
对氧气进行光催化析出氧气测试，结果表明结晶度较差的样品Co-T@250的催化活性较好。
电催化水氧化测试可知，采用10mA/cm2工作电流，过电势的值为0.4V。
采用2,2-bipyridine作为光敏化剂，可见光照射，产氢速率较高。
关键词：光催化；氢气析出；纳米粒子；四氧化三钴1第1章1.1光催化的原理概述电子被激发从价带跃迁到导带的机理过程如图1.1所示。
太阳光辐射在半导体的纳米材料上，当半导体的禁带宽度小于等于吸收光子的能量时，由于能量的激发产生电子-空穴对，受到激发的电子跃迁至纳米材料的表面，产生异相的光催化。
电子被激发产生空穴，在迁移到材料表面的过程中产生吸附作用，能够吸附样品表面的无机物或者有机物。
半导体材料给出一个电子去还原电子受体，从而实现催化反应；光生空穴具有氧化作用，可以直接氧化目标反应物。
电子-空穴的复合过程，可以在半导体材料的表面或者内部进行，要解决光生电荷迁移速率，必须考虑导带和价带的吸收边[4-6]。
1.2过渡金属氧化物光解水研究现状已有研究工作表明，全光解水效率不高。
主要原因是光解水由产氢的半反应和产氧的半反应决定的。
纳米金属材料的性能、应用与制备
由于以上特性的存在，使纳米金 属材料成为材料研究的热点，同 时金属及其合金纳米材料在现代 工业、国防和高技术发展中充当 着重要的角色。
三、纳米金属材料的应用
1.钴（Co)高密度磁记录材料 2.吸波材料 3.表面涂层材料 4.高效催化剂 5.导电浆料 6.高性能磁记录材料 7.高效助燃剂 8.高硬度、耐磨WC-Co纳米复合材料 9.Al基纳米复合材料 10.其他应用
注：电子浆料是制造厚膜元件的基础材料，是一种由固体粉末和有机溶剂经过三辊轧制混合
均匀的膏状物（可联想成牙膏、油漆等样子）。 厚膜技术是集电子材料、多层布线技术、表面微组装及平面集成技术于一体的微电子技术。
6.高性能磁记录材料 利用纳米铁粉矫顽力高、饱和磁化强度大、信噪比高和
抗氧化性能好等优点，可大幅度改善磁带和大容量软硬磁盘 的性能。
液相法特别适合制备组成均匀、纯度高的复合氧化物纳米粉体，但其缺点是 溶液中形成的粒子在干燥过程中，易发生相互团聚，导致分散性差，粒子粒度变 大。应用于液相法制备纳米微粒的设备比较简单，其生成的粒子大小可以通过控
制工艺条件来调整，如溶液浓度、溶液的PH值、反应压力、干燥方式等。
注：分散性：分散性固体粒子的絮凝团或液滴，在水或其他均匀液
铜及其合金纳米粉体用作催化剂效率高，选择性强，可用于二氧化碳和氢 合成甲醇等反应过程中的催化剂。通常的金属催化剂铁、铜、镍，钯、铂等制成 纳米微粒可大大改善催化效果。由于比表面积巨大和高活性，纳米镍粉具有极强 的催化效果，可用于有机物氢化反应、汽车尾气处理等。
5.导电浆料
用纳米铜粉替代贵金属粉末制备性能优越的电子浆料可大大降低成本，此 技术可促进微电子工艺的进一步优化。
注：1GHz=103MHz=106KHz=109Hz
《贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究》
《贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究》贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究摘要：随着科技的不断发展，纳米材料的研究已成为当今科学界关注的焦点。
本篇论文致力于探索一种新型的贵金属/MXene纳米复合材料，通过对材料的合成、表征以及性能的深入研究，揭示了其在诸多领域潜在的应用价值。
一、引言贵金属因其独特的物理和化学性质，在众多领域中都有着广泛的应用。
而MXene作为一种新兴的二维材料，因其优异的电学、热学和力学性能，也受到了科研人员的广泛关注。
将贵金属与MXene结合，形成纳米复合材料，有望进一步提升材料的综合性能。
二、贵金属/MXene纳米复合材料的研制1. 材料选择与制备方法本部分详细描述了贵金属/MXene纳米复合材料的制备过程。
包括原料的选择、制备工艺的确定以及实验条件的控制等。
通过化学气相沉积法、溶胶凝胶法等手段，成功制备出具有优异性能的贵金属/MXene纳米复合材料。
2. 材料表征通过X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段，对制备出的贵金属/MXene纳米复合材料进行表征。
从微观结构上分析材料的组成、形貌以及尺寸分布等。
三、性能研究1. 电学性能贵金属/MXene纳米复合材料具有优异的电导率和电化学性能。
通过电导率测试、循环伏安法等手段，研究材料的电学性能，并探讨其在实际应用中的潜力。
2. 磁学性能对贵金属/MXene纳米复合材料的磁学性能进行研究。
通过磁化曲线、磁滞回线等手段，分析材料的磁学特性，为进一步应用提供理论依据。
3. 催化性能研究贵金属/MXene纳米复合材料在催化领域的应用。
通过催化实验，探讨材料在化学反应中的催化活性、选择性以及稳定性等。
四、应用领域探讨结合贵金属/MXene纳米复合材料的优异性能，探讨其在能源、环保、生物医学等领域的应用潜力。
如作为锂离子电池的电极材料、催化剂、生物传感器等。
五、结论本论文成功研制出贵金属/MXene纳米复合材料，并通过一系列实验手段对其性能进行了深入研究。
《贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究》
《贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究》贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究一、引言近年来，贵金属/MXene纳米复合材料由于其优异的电、磁、光等性能，在能源储存、催化、生物医疗等领域具有广泛的应用前景。
本文旨在研制贵金属/MXene纳米复合材料，并对其性能进行深入研究。
二、贵金属/MXene纳米复合材料的研制1. 材料选择与制备贵金属（如金、银、铂等）具有优异的导电性、催化性能和生物相容性，而MXene作为一种新型二维材料，具有高导电性、高强度和高化学稳定性等特点。
因此，选择贵金属和MXene作为复合材料的组成成分。
制备过程中，首先合成MXene纳米片，然后通过化学还原法或光还原法将贵金属纳米粒子负载在MXene纳米片上，形成贵金属/MXene纳米复合材料。
2. 制备工艺优化为提高贵金属/MXene纳米复合材料的性能，对制备工艺进行优化。
通过调整贵金属前驱体的浓度、反应温度、反应时间等参数，以及采用表面活性剂、还原剂等辅助手段，实现对贵金属纳米粒子的尺寸、形貌和分布的控制。
三、性能研究1. 电学性能贵金属/MXene纳米复合材料具有优异的电学性能。
通过测量复合材料的电导率、电阻率等参数，发现其电学性能随贵金属含量的增加而提高。
此外，MXene的高导电性和二维结构有利于提高电子传输速度和减少电子传输过程中的能量损失。
2. 催化性能贵金属/MXene纳米复合材料在催化领域具有广泛应用。
通过测试复合材料对某些有机反应的催化活性，发现其催化性能优于单一贵金属或MXene。
这主要是由于贵金属和MXene之间的协同作用，以及纳米级粒子提供的大量活性位点。
3. 稳定性与生物相容性MXene的高化学稳定性和生物相容性使得贵金属/MXene纳米复合材料在生物医疗领域具有潜在应用价值。
通过测试复合材料在生理环境中的稳定性以及与生物体的相互作用，发现其具有良好的生物相容性和较低的生物毒性。
四、结论本文成功研制了贵金属/MXene纳米复合材料，并对其性能进行了深入研究。
贵金属纳米材料
贵金属纳米材料
贵金属纳米材料是一种具有微纳米尺度结构的材料，其中贵金属如铂、金、银
等被制备成纳米级颗粒或纳米结构。
这些材料因其独特的物理化学性质，在催化、传感、生物医学等领域展现出了广泛的应用前景。
首先，贵金属纳米材料在催化领域具有重要意义。
由于其高比表面积和丰富的
表面活性位点，贵金属纳米材料在催化剂中表现出了优异的催化活性和选择性。
例如，铂纳米颗粒被广泛应用于燃料电池中作为氧还原反应的催化剂，而金纳米材料则被用于低温氧化反应。
此外，贵金属纳米材料还可用于有机合成反应中，提高反应速率和产物选择性。
其次，贵金属纳米材料在传感领域也展现出了巨大潜力。
由于其高灵敏度和特
异性，贵金属纳米材料被广泛应用于生物传感器、化学传感器等领域。
例如，银纳米颗粒可用于检测生物分子，而金纳米材料则可用于检测环境中的有害物质。
这些传感器具有快速响应、高灵敏度和低检测限的特点，对环境监测和生物诊断具有重要意义。
此外，贵金属纳米材料在生物医学领域也有着广泛的应用。
由于其优异的生物
相容性和生物活性，贵金属纳米材料被用于药物输送、肿瘤治疗、光热治疗等方面。
例如，铂纳米颗粒可用于载药，金纳米材料可用于光热治疗。
这些应用为医学诊断和治疗带来了新的可能，为癌症治疗、药物传递等提供了新的途径。
总的来说，贵金属纳米材料具有广泛的应用前景，其在催化、传感、生物医学
等领域展现出了重要的作用。
随着纳米技术的不断发展，贵金属纳米材料必将在更多领域展现出其独特的价值，为科学研究和工程应用带来新的可能。
贵金属修饰纳米In_2O_3的制备及应用
和较 好的响应 恢复特性 。Ｐ ｄ掺杂 Ｉ２ ３ ｎ０ 对 （ 乙醇汽 油） １０×１ 和 （ Ｓ 为 ５ 的灵敏度分 别 高达 ３ ．０和 为 ０ ０ Ｈ２ ） ０Ｘ ０ １ ６７
８ ． ６。 ７９
关键 词 ： 纳米 Ｉ２ ３ 水热合 成 ； ｎ０ ； 贵金属修饰 ； 气敏
中图 分 类 号 ：Ｐ １ ． ；Ｑ１４ ７ Ｔ ２ ２ ２ Ｔ ７ ．５ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ２—１４ （ ０ １ ０ ０ １ ０ １０ ８ １ ２ １ ）２— ０ ２— ４
２ ． ８ ｎ ｗ ｓ ｏ ｔｉ ｅ ．Ｔ ｅ ｇ ｓ ｓ ｎ ｏ ｓ ｈ ｖ ｉｈ ｓ ｎ ｉ ｖｔ ｎ ａ ｔ ｒ ｓ ｏ ｓ －ｅ ｏ ｅ ｈ ｒ ｃ ｅ ｓｉ ｔ ａ ｏ ｏ ． ｃ ｔｎ ｎ ５ ０ ｍ ａ ｂ ａ ｎ ｄ ｈ ａ ｅ ｓ ｒ ａ ｅ ｈ ｇ ｅ ｓｔ ｉ ａ ｄ ｆｓ ｅ ｐ ｎ ｅ ｒ ｃ ｖ ｒ ｃ ａ ａ ｔｒ ｔ ｏ ｇ ｓ ｈ １ ａ ｅｏ ｅ ａ ｄ ｉ ｙ ｙ ｉ ｃ
２ １正 ０１
仪 表 技 术 与 传 感 器
Ｉ ｓｒ ｍｅ ｔ Ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ａ ｄ Ｓ ｎ ｏ ｎ ｔｕ ｎ ｅ ｈ ｉ ｕ ｎ ｅ ｓ ｒ
２ １ ０】
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第 ２ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
贵金 属 修饰 纳 米 Ｉ２ ３的制 备及 应 用 ｎＯ
贵金属纳米材料的制备及其在催化反应中的应用研究
贵金属纳米材料的制备及其在催化反应中的应用研究贵金属作为一种珍贵的金属，其在各个领域中的应用越来越广泛。
贵金属纳米材料由于其特殊的物理和化学性质，在很多领域中都表现出比传统材料更好的性能。
本文将介绍贵金属纳米材料的制备及其在催化反应中的应用研究。
一、贵金属纳米材料的制备传统的贵金属纳米材料制备方法包括物理法、化学法和生物法。
其中，物理法主要是利用高温、高压、强场等条件对贵金属原料进行改性和热处理来制备纳米材料。
例如，电弧放电法、溅射法、高温还原法等都是常用的物理法。
然而，这些方法通常需要昂贵的设备成本和高昂的制备成本。
化学法是制备贵金属纳米材料的常用方法之一，主要是利用质子或氧化物作为还原剂来制备纳米材料。
例如，化学还原法、溶胶-凝胶法等都是常用的化学法。
这些方法具有制备成本低、操作简单的优势，但却存在环境污染和生产成本低等缺点。
在生物法中，生物合成法是一种新兴的贵金属纳米材料制备方法，其利用微生物、植物和动物等天然生物体内的分泌代谢机制来合成纳米材料。
这种方法所制备的纳米材料具有高纯度、无毒性、可再生性和可控性等优点。
然而，这种方法还需要更多的研究才能得到广泛应用。
二、贵金属纳米材料在催化反应中的应用研究贵金属纳米材料由于其高比表面积、高活性和良好的稳定性等特点，在催化反应中具有出色的性能表现。
下面将介绍三个方面的应用。
1.氧化反应在氧化反应方面，贵金属纳米材料已经成功应用于汽车尾气净化、有机污染物去除和水处理等领域。
贵金属纳米材料主要是作为催化剂，可以有效地将有害气体、有机污染物和毒性物质等转化为无害物质。
2.还原反应在还原反应方面，贵金属纳米材料已经成功应用于化学反应和电化学反应等领域。
在化学反应中，贵金属纳米材料可以作为催化剂，将化学反应速率提高几倍甚至几十倍。
在电化学反应中，贵金属纳米材料可以作为电催化剂，在电化学转化中起着非常重要的作用。
3.生物传感贵金属纳米材料在生物传感方面的应用越来越广泛。
《贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究》
《贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究》贵金属-MXene纳米复合材料的研制及性能研究一、引言随着纳米科技的飞速发展，贵金属与新型二维材料MXene的复合材料因其独特的物理和化学性质，在能源转换、存储、催化以及传感器等领域展现出巨大的应用潜力。
本文旨在介绍贵金属/MXene纳米复合材料的研制过程，并对其性能进行深入研究。
二、贵金属/MXene纳米复合材料的研制1. 材料选择与制备贵金属的选择主要依据其良好的导电性、催化活性以及化学稳定性。
常见的贵金属如金（Au）、银（Ag）和铂（Pt）等被选为研究对象。
MXene作为一种新型二维材料，具有优异的电导性、高机械强度以及良好的亲水性，是贵金属的理想载体。
制备过程中，我们采用液相还原法，将贵金属前驱体溶液与MXene溶液混合，通过控制反应条件，实现贵金属在MXene表面的均匀沉积。
2. 工艺流程与参数优化在制备过程中，我们通过调整反应温度、反应时间、贵金属前驱体浓度以及pH值等参数，优化贵金属/MXene纳米复合材料的制备工艺。
通过多次试验，我们找到了最佳的工艺参数，成功制备出性能优良的贵金属/MXene纳米复合材料。
三、性能研究1. 结构与形貌分析通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等手段，我们对贵金属/MXene纳米复合材料的结构与形貌进行了分析。
结果表明，贵金属成功负载在MXene表面，形成了均匀的纳米复合结构。
2. 电化学性能研究我们以Au/MXene纳米复合材料为例，研究了其电化学性能。
在催化剂应用中，Au/MXene表现出优异的催化活性，对某些反应具有较高的催化效率。
此外，其良好的电导性和稳定的电化学性能使其在能源转换和存储领域具有巨大的应用潜力。
3. 物理与化学性质研究贵金属/MXene纳米复合材料具有优异的物理和化学性质，如高机械强度、良好的热稳定性以及抗腐蚀性等。
这些性质使得该材料在各种恶劣环境下均能保持良好的性能。
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贵金属纳米材料的制备及性能研究
贵金属纳米材料具有很强的电、热、化学催化、表面增强拉曼散射等独特性质，是目前研究的热点之一。
制备方法包括溶剂热法、化学沉积法、还原法、水热法、微乳液法、电沉积法和激光还原法等。
同时，不同制备方法得到的贵金属纳米材料的形貌、晶相、尺寸、表面性质均不同，对材料的性能也有很大影响。
1. 溶剂热法制备
溶剂热法是一种在高温和高压下进行反应的制备方法，利用有机反应体系中高温高压的环境来控制反应过程中的晶粒形貌和尺寸。
这种制备方法可以获得单晶质的贵金属纳米颗粒，且形貌和尺寸可调控性好。
如用不同的聚乙烯吡咯烷-多巴胺分子结合单壁碳纳米管制备出的铂纳米颗粒，具有较高的表面增强拉曼散射活性。
2. 化学沉积法
化学沉积法主要是利用还原剂在降低金系氧化物和双氧水时，由溶液中取出贵金属原子而形成纳米晶粒。
这是一种经济、简便的制备方式，但需要适当控制溶液酸度、温度、还原剂的浓度等因素才能制备出较为理想的贵金属纳米材料。
如用与金离子有很好络合作用的吡啶和乙醇对氯金酸进行还原制备出的金纳米颗粒内部空心，具有很高的表面积和优异的催化性能。
3. 还原法
还原法主要是利用还原剂还原金属离子形成纳米粒子。
作为一种古老的贵金属纳米材料制备方法，其操作简单，所得的产品质量也很稳定。
如用过硫酸铵还原氯铂酸，制备出的铂纳米颗粒具有很好的静电抗干扰性能。
4. 水热法
水热法在高温高压水相中制备贵金属纳米材料，适用于制备具有非球形形貌的纳米颗粒。
水热法可以控制颗粒尺寸、形状和分散性，同时较少产生副产物，对环境影响较小。
如用硫酸铂(IV)、蔗糖和水在微波水热反应器中反应制备出的负耦合金纳米颗粒形貌规整，具有良好的电化学性能。
5. 微乳液法
微乳液法是一种利用胶体行为制备纳米颗粒的方法。
在水/有机相界面处，胶体粒子在正胶溶剂和反胶溶剂的协同作用下，聚积形成胶束，再将这些胶束加入适当的还原剂和金离子溶液，就可以在胶束中形成金纳米颗粒。
这种方法能够精确控制成核和晶粒质量，具有较高的精度。
如用CTAB和辛醇-正庚醇-正己醇微乳液结合十一硫代磺酸钠和年金取代物二乙醇胺还原氯金酸制备出的稳定且分散性好的金纳米颗粒吸收能够扩大到2000nm。
6. 电沉积法
电沉积法利用外加电场作用下，对氧化还原能力强的金属离子进行还原成纳米颗粒。
该方法操作简便且可以控制纳米晶粒的尺寸，还可以制备出大面积、均匀的纳米膜。
如用电解氧化氧还原法制备出的银纳米颗粒，具有强的致癌细胞毒性，对口腔癌、肺癌、黑色素瘤等能产生较好的癌症治疗效果。
7. 激光还原法
激光还原法是利用高能量的激光脉冲将贵金属纳米颗粒还原制备而成。
这种方法不需要添加还原剂，操作简单，可以实现高度可控制，纳米颗粒尺寸易于调整。
如利用激光还原法制备的银纳米颗粒，因其具有突出的表面增强拉曼活性，可用于制备超灵敏的分子检测器。
综上，制备贵金属纳米材料的方法很多，不同制备方法得到的纳米材料的性质也不同。
因此，在研究贵金属纳米材料性质时需要根据具体情况来选择制备方法。
同时，随着研究的深入，贵金属纳米材料在催化、光电、磁性、荧光等领域的应用将得到更加广泛和深入的拓展。