题目：铱铑纳米粒子的形貌可控制备及其电化学性质研究

在过去的十年中对纳米材料的研究在科学技术的层面上（化学、生物、材料科学等）受到了广泛关注。原因之一是纳米聚集物被认为具有独特的性质，而这部分源于其介于体相和单粒子之间的性质。纳米尺度的材料因其具有小尺寸和大比表面积而展现出多种独特的电学、光谱学和化学性质。合成颗粒尺寸和形貌高度可控的纳米材料近些年引发了人们极大的兴趣。纳米晶的形貌特别是尺寸是影响材料化学和物理性质的主要因素。最近，纳米尺度的金属颗粒被广泛认为是有效的催化剂，因为其有着高比表面积和高密度的活性位点。在可用作催化剂的大量过渡金属中，铂族金属颗粒因其高活性、高稳定性和在不同反应条件下的选择性催化而被认为是突出的候选者。由于这些贵金属价格较高不易获得，人们将大量的研究精力集中在控制对应纳米粒子的形貌以提高物理化学性质上。人们可以调节纳米颗粒的形貌，使之具有不同的晶面和原子排布，控制其形貌会显著影响催化性质，比如催化活性和选择性。为了制得具有各种不同形貌的金属纳米晶，人们提出了很多种合成途径。溶液法的优点在于其简便性——不需要特殊设备且加工和组装易于实施，此外用溶液法可以合成大量纳米粒子。在考虑实际应用时，为了将金属纳米粒子作为光学、电学或者催化材料使用，需要进行大规模合成和组装，这些便显得尤为重要。本工作侧重于探寻在溶液中制备一些贵金属（Ir和Rh）纳米颗粒，并精确控制其形貌、尺寸和分散的实验方法和最佳实验条件。作者选用了简便且成本低的热还原过渡金属盐前驱体这一方法作为研究重点。本文报道了Ir和Rh纳米粒子的合成和表征，获得了以下主要成果：1. 成功在ITO基底表面直接生长并组装了具有不同形貌和尺寸的Ir纳米粒子。研究了一些反应参数在颗粒生长中的作用，发现了包裹剂、还原剂及其注入温度、和反应时间强烈影响表面生长的Ir颗粒的形貌。盘状Ir亚微米粒子只有在NaBH4作还原剂，PVP作包裹剂的情况下才能在ITO基底上生长。2. 成功地在胶体中用热还原金属盐的方法实现了Ir纳米结构的形貌选择合成。对Ir纳米粒子形貌的控制是通过改变还原剂和前驱体的用量比实现的，并获得了球状、盘状、星状和网状Ir纳米粒子。同时研究了不同反应参数如反应物浓度和反应时间在其中的作用。最终提出了不同形貌粒子可能的初步形成机理。3. 在不同的电解液中研究了所得Ir粒子的电催化活性，Ir粒子通过滴涂法组装。与铂炭催化剂和钴磷酸催化剂相比，不论是在碱性还是中性环境中催化放氧反应，组装在ITO和玻碳电极表面的Ir纳米粒子均获得了较高的活性。4. 本文还在水溶液中通过热还原金属盐法，运用多种还原剂和稳定剂尝试了Rh纳米粒子的形貌可控合成。使用不同的还原剂，如NaBH4和抗坏血酸对所得纳米粒子的形貌有重要影响，这也证实了其在纳米粒子合成中的关键作用。稳定剂的种类（高分子、配合剂、表面活性剂等），助稳定剂的使用及其浓度也对产物的形貌有着显著影响。当使用CTAB作稳定剂时产物团聚严重，而当使用PVP或者PVP加硼酸时便可获得形貌不同的Rh纳米粒子。通过研究不同反应参数的作用，有关Rh的结果在提供更多形貌方面值得进行更深入的研究。