Pd,Ag,Pt及其化合物微纳米材料的形貌调控及性能研究
批准号:
21471013
项目类别:
面上项目
资助金额:
90.0 万元
负责人:
郭林
依托单位:
学科分类:
团簇与纳米化学
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
岳永海、佴建威、胡鹏飞、张玉平、齐娟娟、蔡智、郝锐
中文摘要
钯、银、铂等贵金属及其化合物微纳米材料由于其独特的光学、电学、催化及生物传感等性能引起了广泛的关注。本项目在前期工作的基础上,利用晶体结构生长的各向异性生长纳米结构,通过与其他合成方法的有机结合,设计合成几种结构新颖、形貌、组成、结构可控的贵金属单质及化合物微/纳米结构材料;考察反应参数(如:前驱体种类、形貌、尺寸及浓度、反应温度及表面活性剂种类等因素)对产物的形貌及微观结构的影响,研究微纳米材料的生长动力学,掌握影响生长过程关键因素,揭示生长机理;选定4-6种结构清晰、形貌规则的样品, 进行光、电、热、催化及传感等性能的测试,结合理论模拟与计算,探究结构性能的关系,反馈指导材料设计与合成,力争通过微观结构的调节实现宏观性质的可控;为贵金属及其化合物微纳米材料的制备及相关研究提供借鉴。
英文摘要
Due to their unique optical, electrical, catalytic and bio-sensing properties, micro- and nano- materials based on noble metals such as Pd, Ag, Pt and their compounds have drawn great attention. Taking advantage of the anisotropy of crystal growth on the basis of the preliminary work, we design and synthesize several kinds of novel micro- and nano- materials based on noble metals and their compounds with controllable morphology, structure and composition in combination with other synthesis methods. The influence of various experimental parameters, for example, the composition, size, morphology and concentration of precursors, temperature and type of surfactant, etc. toward the products morphology and microstructure is investigated to study the growth kinetics of micro- and nano- materials to find the key factor that affects the growth and reveal the growth mechanism. On the basis of 4-6 well-organized materials with uniform morphology, optical, electrical, catalytic, thermal and sensing test are then conducted combined with theoretical simulation and calculation to explore the structure/property relationship which in return instructs the material design and synthesis. Through this project, we expect to synthesize materials with controllable macroscopic performance by regulating their micro-structures and then to provide reference for research of micro- and nano- materials based on noble metals and their compounds.
钯、银、铂等贵金属及其化合物微纳米材料由于其独特的光学、电学、催化及生物传感等性能引起了广泛的关注。本项目以晶体生长的各向异性为指导,系统研究了不同形貌、不同结构的贵金属单质、化合物及其复合材料的制备方法,生长机理,反应动力学等,探索了其在光学和催化等领域的应用。本项目的实施取得了一系列原创性的成果,在光学应用方面,我们设计合成出一种Au-Ag合金纳米笼,通过控制反应条件,可有效调节合金组份的比例,并实现原子级的组份分散度,避免了固溶体的形成,其表现出超灵敏的表面增强拉曼散射效应(Surface Enhanced Raman Scattering, SERS),可实现对目标分子的痕量检测;制备得到的Ag八面体纳米笼,对于罗丹明B的检测具有超低的检测限;并且我们通过时域有限差分法模拟计算,系统定量地分析了电介质薄壳的临界厚度对金纳米颗粒尺寸,形貌,以及电介质薄壳的介电常数等的依赖性。在催化应用方面,我们通过简单的沉淀反应暴露出六个{100}晶面和八个{111}晶面包围的八面体的AgCl纳米立方体,它们可以高效地光催化降解有机染料;制备得到地PtNiAu三元网状合金,可以在30s内催化氨硼烷完全水解,TOF值高达496;制备得到的Ag/ZnO复合纳米材料在探针分子的浓度低至10-13 M时,获得了增强SERS信号,显示出对痕量有机污染物检测的潜在应用。相关研究成果在《化学科学》、《先进功能材料》、《纳米能源》等国际权威期刊得到发表,受到国内外同行的关注和认同。本项目为后续钯、银、铂等贵金属的研究提供了一定的研究基础和理论指导,具有较强的科学意义和潜在的应用价值。
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ZnO/Ag porous nanosheets used as substrate for surface-enhanced Raman scattering to detect organic pollutant
ZnO/Ag多孔纳米片作为表面增强拉曼散射基底检测有机污染物
DOI:
10.1039/c5ra06735a
发表时间:
2015-06
期刊:
RSC Advances
影响因子:
3.9
作者:
[Zhao Kunyu, Lin Jie, Guo Lin]
通讯作者:
Guo Lin
Facet-defined AgCl nanocrystals with surface-electronic-structure-dominated photoreactivities
具有表面电子结构主导光反应性的刻面定义的 AgCl 纳米晶体
DOI:
10.1016/j.nanoen.2015.11.022
发表时间:
2016
期刊:
Nano Energy
影响因子:
17.6
作者:
[Wang Hua, Lang Xiufeng, Hao Rui, Guo Lin, Li Jinghong, Wang Lihua, Han Xiaodong]
通讯作者:
Han Xiaodong
Composition-adjustable Ag-Au substitutional alloy microcages enabling tunable plasmon resonance for ultrasensitive SERS.
成分可调的 Ag-Au 替代合金微笼可实现超灵敏 SERS 的可调谐等离子共振
DOI:
10.1039/c8sc00915e
发表时间:
2018-04-28
期刊:
Chemical science
影响因子:
8.4
作者:
[Wang X, Ma G, Li A, Yu J, Yang Z, Lin J, Li A, Han X, Guo L]
通讯作者:
Guo L
Quantitative investigation on the critical thickness of the dielectric shell for metallic nanoparticles determined by the plasmon decay length
由等离激元衰减长度确定的金属纳米粒子介电壳临界厚度的定量研究
DOI:
10.1088/1361-6528/aaae3f
发表时间:
2018-04
期刊:
Nanotechnology
影响因子:
3.5
作者:
[Li Anran, Lim Xinyi, Guo Lin, Li Shuzhou]
通讯作者:
Li Shuzhou
Large-scale self-assembly of uniform submicron silver sulfide material driven by precise pressure control
精确压力控制驱动的均匀亚微米硫化银材料的大规模自组装
DOI:
10.1088/1361-6528/aa5af4
发表时间:
2017-02
期刊:
Nanotechnology
影响因子:
3.5
作者:
[Qi Juanjuan, Chen Ke, Zhang Shuhao, Yang Yun, Guo Lin, Yang Shihe]
通讯作者:
Yang Shihe
共 9 条
高透光、高强高韧微纳复合材料
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批准号:52250119
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项目类别:专项项目
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资助金额:80.00万元
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批准年份:2022
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负责人:郭林
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依托单位:
新型碱金属离子二次电池纳米结构电极材料的设计,调控及性能研究
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批准号:U1910208
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项目类别:联合基金项目
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资助金额:257.0万元
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批准年份:2019
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负责人:郭林
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依托单位:
结构增强型轻质高强微纳米复合材料的设计、力学特性及增强机制
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批准号:51772011
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项目类别:面上项目
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资助金额:63.0万元
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批准年份:2017
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负责人:郭林
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依托单位:
无机非晶微纳材料的基础科学问题
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批准号:51532001
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项目类别:重点项目
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资助金额:290.0万元
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批准年份:2015
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负责人:郭林
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依托单位:
SnO2、Fe2O3、Cu2O 多面体的形貌调控及表面效应对相关性能的影响
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批准号:51272012
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项目类别:面上项目
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资助金额:85.0万元
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批准年份:2012
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负责人:郭林
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依托单位:
高性能锂电池材料的设计合成及同步辐射微结构研究
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批准号:11079002
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项目类别:联合基金项目
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资助金额:270.0万元
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批准年份:2010
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负责人:郭林
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依托单位:
过渡金属化合物基多级结构微纳米材料的合成、机理及特性研究
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批准号:20973019
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项目类别:面上项目
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资助金额:34.0万元
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批准年份:2009
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负责人:郭林
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依托单位:
一维铁系空心链状微/纳米材料的限域空间制备及相关特性研究
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批准号:20673009
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2006
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负责人:郭林
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依托单位:
一维氧化锌纳米材料及其核壳结构衍生物的制备、表征及光电特性研究
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批准号:20373004
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项目类别:面上项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2003
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负责人:郭林
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依托单位:
国内基金
海外基金