● 摘要
钯及其化合物纳米材料由于其兼具有贵金属和纳米材料的特点，表现出独特的光、电、磁和催化特性，在电子工业、气体传感器及催化剂等方面具有广泛的应用前景。如何设计合理实验路线制备尺寸可控，形貌独特的纳米材料并开发其新的性质和应用，对基础研究和应用研究都具有十分重要的意义。本文以改进的多元醇还原法为基础，制备了特殊形貌的Pd及其硫化物纳米结构，并对相应形成机理和相关性质进行了研究。在乙二醇体系中以PVP为支架成功地将Pd纳米颗粒组装成短程有序的纳米链状结构，实现了对Pd颗粒的一维组装，并研究了其形成机理及电催化性能。在乙二醇/二甲基亚砜混合体系中，合成了直径分别为8 nm、15-25 nm 的Pd纳米线网络结构、直径为40-50 nm 的颗粒组装的Pd纳米线网络结构，实现了对产物形貌和尺寸的调控；深入研究了其生长过程，讨论了不同实验条件对产物形貌的影响，并提出颗粒融合的生长机理。所制得的Pd纳米线网络结构样品表现出非常好的SERS活性，对4-MPy及p-ATP的检测下限可达10-8M。在乙二醇/二甲基亚砜混合体系中，合成了直径分别为8 nm、25-35 nm的Pd4S纳米线网络结构以及直径为70-100 nm的Pd4S纳米自组装球。讨论了实验条件对产物形貌的影响。SERS结果表明三种形貌的Pd4S纳米晶对p-ATP均有非常好的灵敏度，检测下限可达10-8 M，其对p-ATP的增强作用主要来自电磁增强应。以Pd纳米线网络结构为模板，引入硫脲作为硫源制备了直径为10nm 的PdS纳米线网络结构，并研究了PdS纳米线网络结构的SERS活性。通过对Pd、Pd4S及PdS不同形貌纳米结构的合成表明乙二醇/二甲基亚砜混合体系是制备钯及其化合物纳米材料的理想体系，也有望推广应用到其它金属及硫化物纳米材料的制备中。所制各种形貌钯的硫化物不仅填补了钯硫化物形貌控制合成方面的空白，还表现出非常好的SERS活性，拓展了SERS应用的范围。