铂基光热、催化纳米材料的设计合成与性能调控研究

发布时间：2023-05-05 20:08

　　铂的最外层电子排布为5d94s1,未填满d电子轨道使铂的表面易吸附反应物,且配位强度适中,利于形成活性中间态化合物,具有较高的催化活性,同时有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性,成为最重要的催化剂材料。铂还是激元(plasmon)金属,其高阶激元振荡位于红外区域,得益于电子-声子散射,具有较强的光热效应。结构设计能够调控纳米材料的暴露晶面、吸附特性、空间选择性、电子结构,进而影响催化、光热等性能,这一调控方法被众多研究所验证。对于降低催化工业中铂的用量,提高催化材料稳定性、活性和选择性,开拓铂材料传感、器件和生物治疗等领域应用的重大需求,利用结构化设计调控铂纳米粒子仍有大量工作亟待开展。本课题开展用于光热、催化应用的新型超结构形貌铂基纳米粒子的设计合成和性能调控研究,并系统对制备的Pd@Pt螺旋和中空铂螺旋纳米晶进行表征和模拟,分析铂基纳米材料的负载、包覆和表面超结构对加氢反应、光吸收、光热性质和生物催化的构效关系。我们使用OTAB-Na作为表面活性剂和抗坏血酸作为还原剂,利用一锅两步合成策略在温和水相的反应条件下制备出具有复杂形貌的Pd@Pt二元贵金属纳米粒子,克服钯和铂前驱体差异...

【文章页数】：119 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
绪论
    0.1 铂与催化
    0.2 纳米材料表征技术
    0.3 Pt基纳米材料合成
        0.3.1 纳米晶合成和形貌控制策略
        0.3.2 铂纳米晶合成方法
        0.3.3 铂基杂化材料的合成方法
    0.4 Pt基纳米材料的应用
        0.4.1 尾气处理和选择氧化
        0.4.2 加氢和选择氢化
        0.4.3 能源
        0.4.4 生物
    0.5 选题背景
第一章 用于催化的表面活性剂介导合成具有切向孔道的Pd@Pt螺旋纳米粒子
    1.1 简介
    1.2 合成与表征
        1.2.1 表面活性剂OTAB-Na的制备
        1.2.2 钯立方@铂螺旋的制备
        1.2.3 金球@铂螺旋的制备
        1.2.4 形貌与性质表征
        1.2.5 催化测试方法
    1.3 结果与讨论
        1.3.1 核壳结构的构造
        1.3.2 钯立方@铂螺旋的表征
        1.3.3 Pt螺旋的生长机理
        1.3.4 钯立方@铂螺旋的催化性质
        1.3.5 金球@铂螺旋的合成
    1.4 小结
第二章 用于NIR-Ⅱ光热治疗的激元型中空Pt螺旋
    2.1 简介
    2.2 合成与表征
        2.2.1 铂螺旋的制备
        2.2.2 仪器与测试方法
        2.2.3 模拟计算方法
        2.2.4 体外实验
        2.2.5 动物实验方法和实验伦理
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 中空Pt螺旋的制备
        2.3.2 铂螺旋的光学性质
        2.3.3 光热性质和光热转换效率
        2.3.4 材料模拟和可能的光热机理
        2.3.5 铂螺旋纳米材料在生物条件下稳定性
        2.3.6 生物安全性实验和CT成像
        2.3.7 肿瘤治疗实验
    2.4 小结
第三章 Ni,Ru掺杂的CePO₄纳米材料的合成与仿酶性质研究
    3.1 简介
    3.2 合成与表征
        3.2.1 试剂
        3.2.2 样品合成
        3.2.3 形貌与基本性质表征
        3.2.4 酶活性测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 掺杂均匀分散Ni,Ru的磷酸铈纳米材料的合成
        3.3.2 NiRu-CePO₄纳米材料的表征
        3.3.3 类过氧化物酶活性测试
        3.3.4 催化前后NiRu-CePO₄的XPS研究
        3.3.5 类氧化酶活性测试
    3.4 小结
总结
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3808328