报告日期：2012-4-6

报告人：金明尚博士

在这个报告中，金明尚博士首先介绍了金属纳米材料的形貌、尺寸及组成对催化性能的影响，及纳米材料成核、生长理论。他提到晶核数量与晶型对纳米材料的形貌、尺寸中的成核过程起到决定性作用，其中晶核数量可以通过调节反应速度进行控制，而晶核晶型可以通过氧化刻蚀作用，如引入卤族元素，孪晶转化为单晶等。在晶核生长过程中，主要受到两方面的影响，一个是热力学，可通过添加表面吸附/保护剂如PVP、柠檬酸钠等进行控制，另一个是动力学，可通过改变反应速度如改变前驱体的加入方式/速度等来调节。目前金银纳米材料研究较为成熟，而铂钯较少，因此，金博士以钯为主要研究对象，考察了钯纳米材料的尺寸、晶面及结构和性能。首先，他利用KBr特定吸附制备得到钯纳米立方体，并利用紫外可见光谱追踪分析245nm的峰（钯前驱体的特征吸收峰），可得到钯纳米立方体形成过程动力学。然后，他将得到的钯纳米立方体负载在ZnO上，进行CO的氧化催化考察其催化活性，发现明显比普通钯纳米颗粒高。根据表面原子活性研究得到的TOF值可知，这是由于钯纳米立方体的表面活性原子较多。在钯纳米立方体的基本上，他将其作为晶种，利用保护剂的作用，调控制备得到了削角立方体、立方八面体、削角八面体等，并且发现八面体外接于立方体，说明可能是由于钯的选择性生长，由立方体生长为八面体。这些都是从热力学方面进行控制。另外，他也从动力学上进行调控得到了钯内凹纳米立方体。这是因为Pd⁺比较容易在棱上、角上进行吸附，当降低Pd⁺浓度可使离子扩散速度下降，同时降低KBr的浓度和提高维C（AA）的浓度可使钯纳米晶核的生长速度加快，两者的相互作用提高了浓度差，也使得钯不同晶轴上的生长是异向的，棱上、角上的生长快于面上的生长，也就导致了内凹立方体的形成。

听了这个报告之后，我对纳米颗粒的可控合成有了更深入的了解，认识到热力学和动力学相互作用导致特定形貌的出现。金博士所采用的是化学法，体系成分较为单一，所调控得到的纳米材料分散性大大好于生物法制备得到的。但道理是一样的，虽然由于生物成分的复杂性，生物法也是可以达到一定调控的，我认为我们课题组可以在降低生物成分复杂性的基础上，比如分离、模拟液制备，再加上热力学和动力学上的调控，相信可以使生物法更体现出其优势。