DICP, CAS, China Seminar I 金属纳米粒子晶面控制研究进展 博士生：齐 静 导 师：孙公权 研究员 辛 勤 研究员 2008/05/27 DICP, CAS, China Seminar I 1 背景介绍 1 研究进展 2 结论与展望 3 参考文献 4 报告内容 DICP, CAS, China Seminar I 背景介绍-晶面控制的意义 催化剂 生物检测 磁性材料 传感器 金属纳米粒子 的应用 2 DICP, CAS, China Seminar I 更深层次研究 认识深入 最初工作 优势晶面择优取向 活性组份优化 粒径大小及分布 背景介绍-晶面控制的意义 提高催化剂活性 /选择性/稳定性 催化剂的优化设计 3 面 制 晶 控 DICP, CAS, China Seminar I 对催化剂活性的影响 M A. El-Sayed et al./ J. Phys. Chem. B, 109, 12663 (2005) 4 Fig.1. Correlation of catalytic activity with different crystal facets 背景介绍-晶面控制的意义 Pt { 1 0 0 } Pt { 1 1 1 }Spherical 结构 活性位 催化活性 Pt {111} 35 % 最 高 Spherical 13 % 居 中 Pt {100} 4 % 最 低 催化剂的催化活性与 其晶面结构密切相关 DICP, CAS, China Seminar I P D Yang, et al. / Nano Letters, 7 (10), 3097(2007) 5 Fig.2. Pt catalytic selectivity for benzene hydrogenation a b c d {100} 产物 {100} 环己烷 环己烯 环己烷 产物 苯加氢反应 对催化剂选择性的影响 背景介绍-晶面控制的意义 晶面结构对催化剂的选择性至关重要 DICP, CAS, China Seminar I 背景介绍-晶面控制概述 晶面控制：采用适合的制备方法，制备具有特 定形貌的纳米粒子, 实现晶面控制。
cubes {100} {111} 6 DICP, CAS, China Seminar I 7 背景介绍 1 研究进展 2 结论与展望 3 参考文献 4 报告内容 DICP, CAS, China Seminar I 研究进展 Mostafa A. El-Sayed USA, Georgia Institute of Technology Zhong Lin Wang USA, Georgia Institute of Technology Younan Xia USA,University of Washington Hyunjoon Song Korea, Advanced Institute of Science and Technology Peidong Yang USA,University of California 主要研究小组 8 DICP, CAS, China Seminar I 研究进展 主要制备方法主要制备方法 多元醇法 电化学法 浸渍法 9 DICP, CAS, China Seminar I 研究进展 主要研究体系主要研究体系 PtPt AgAg PdPd AuAu 10 DICP, CAS, China Seminar I 浸渍法-Pt纳米粒子的晶面控制 Fig.3. TEM images of Pt nanoparticles Z L. Wang, M A. EI-Sayed et al. / Science. 272, 1924 (1996) ?通过调变Pt 离子和聚丙烯 酸钠的摩尔比 来控制Pt纳米 粒子的晶面 a b 11 DICP, CAS, China Seminar I 电化学法-Pt纳米粒子的晶面控制 S G Sun, Z L Wang. et al. / Science.316, 732 (2007) Fig.4. Scheme of Preparation and SEM images of THH Pt 通过电化学方法,S G Sun 等人制备出高晶面指数的 Pt{730},{520},{210}晶面 12 DICP, CAS, China Seminar I 多元醇法-Ag纳米粒子的晶面控制 Y N Xia. et al. / Science. 298, 2176 (2002) 13 Fig.5. SEM image (B) and TEM image (C) of the silver nanocubes ?EG 为还原剂, PVP为保护剂, 通过调控 AgNO3浓度, AgNO3与PVP的摩尔比, 实现对Ag{100}晶面的控制制备 DICP, CAS, China Seminar I 多元醇法-Ag纳米粒子的晶面控制 P D Yang et al. / Angew. Chem. Int. Ed. 45, 4597 (2006) 14 Fig.6. Shape conversion between Ag {100} and {111} facets 八面体Ag{111} 立方体Ag{100} {100} {111} 还原剂:戊二醇 保护剂: PVP T短: Ag{100} T长: Ag{111} DICP, CAS, China Seminar I 多元醇法-Pd纳米粒子的晶面控制 ?通过控制反应速率 来进行晶面控制. Y N Xia et al. / J. Am. Chem. Soc. 129, 3665 (2007) Fig.7. TEM images of Pd nanostructures : (A) 0%; (B) 9.1%; (C) 45.5%; and (D) 72.7% EG 15 DICP, CAS, China Seminar I 多元醇法-Au纳米粒子的晶面控制 Fig.8. Shape conversion between Au {111} and {100} facets Hyunjoon Song. Angew. Chem. Int. Ed. 47, 763 (2008) 16 通过引入Ag+,实现 Au{111},Au{100} 晶面的转化 DICP, CAS, China Seminar I 背景介绍 1 研究进展 2 结论与展望 3 参考文献 4 报告内容 17 DICP, CAS, China Seminar I 结论与展望 2 保护剂去除的 同时维持晶面 的稳定性是一 大技术难点 1 晶面的形成机 理及其动力学 过程仍需深入 研究 3 金属纳米粒子 晶面控制制备 将是研发新型 高效催化剂的 有效途径之一 18 DICP, CAS, China Seminar I 背景介绍 1 研究进展 2 结论与展望 3 参考文献 4 报告内容 19 DICP, CAS, China Seminar I 参考文献 1. Hyunjoon Song. Angew. Chem. Int. Ed. 47, 763 ( 2008 ) 2. P D Yang et al. / Small. 4(3), 310 ( 2008 ) 3. S G Sun, Z L Wang. et al. / Science.316, 732 (2007) 4. Y N Xia et al. / J. Am. Chem. Soc. 129, 3665 ( 2007 ) 5. P D Yang, et al. / Nano Letters. 7 (10), 3097( 2007 ) 6. P D Yang et al. / Angew. Chem. Int. Ed. 45, 4597 ( 2006 ) 7. Hyunjoon Song et al. / J. Am. Chem. Soc. 128, 14863 ( 2006 ) 8. M A. El-Sayed et al./ J. Phys. Chem. B.109, 12663 ( 2005 ) 9. M A. El-Sayed et al. /Chem. Rev. 105,1025 ( 2005 ) 10. Y N Xia. et al. / Science. 298, 2176 ( 2002 ) 11.Z. L. Wang / J. Phys. Chem. B. 104, 1153 ( 2000 ) 12. Z L. Wang, M A. EI-Sayed. et al. / J. Phys. Chem. B. 102,6145 (1998) 13. Z L. Wang, M A. EI-Sayed. et al./. Science. 272, 1924 ( 1996 ) 20 谢谢大家！ 。