贵金属纳米材料的特性

纳米材料在水处理中的应用与研究水是生命之源，对于人类的生存和发展至关重要。

然而，随着工业化和城市化的快速发展，水污染问题日益严重，给人类的健康和生态环境带来了巨大的威胁。

传统的水处理方法在应对一些复杂的污染物时往往效果不佳，因此，寻找高效、经济、环保的水处理技术成为了当前研究的热点。

纳米材料因其独特的物理、化学性质，在水处理领域展现出了广阔的应用前景。

一、纳米材料的特性纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度（1 100 纳米）的材料。

由于其尺寸小，纳米材料具有比表面积大、表面活性高、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等特性。

比表面积大意味着纳米材料能够提供更多的反应位点，从而增强与污染物的相互作用。

表面活性高使得纳米材料更容易与其他物质发生化学反应，提高了其对污染物的去除能力。

量子尺寸效应和宏观量子隧道效应则赋予了纳米材料独特的电学、光学和磁学性质，为其在水处理中的应用提供了更多的可能性。

二、纳米材料在水处理中的应用1、纳米吸附剂纳米吸附剂在去除水中的重金属离子、有机污染物等方面表现出色。

例如，纳米零价铁（nZVI）可以有效地去除水中的六价铬（Cr(VI)）。

nZVI 具有高反应活性，能够将 Cr(VI)还原为毒性较低的 Cr(III)，从而实现铬的去除。

此外，纳米碳材料如碳纳米管（CNTs）和石墨烯也被广泛应用于水中有机污染物的吸附去除。

CNTs 具有良好的孔隙结构和较大的比表面积，能够吸附多种有机污染物，如苯、甲苯、酚类等。

石墨烯由于其独特的二维结构和优异的物理化学性质，对有机污染物也表现出了很强的吸附能力。

2、纳米催化剂纳米催化剂在水处理中的应用主要包括光催化和电催化。

光催化是利用纳米半导体材料（如 TiO₂、ZnO 等）在光照条件下产生的电子空穴对来氧化分解水中的污染物。

这些纳米半导体材料具有能带结构，当受到能量大于其禁带宽度的光照射时，会产生电子空穴对。

电子和空穴具有很强的氧化还原能力，能够将水中的有机污染物分解为二氧化碳和水等无害物质。

纳米材料研究综述纳米材料是指微观结构至少在一维方向上受纳米尺度调制的各种固态材料, 其晶粒或颗粒尺寸在1～100 nm 数量级, 主要由纳米晶粒和晶粒界面两部分组成, 其晶粒中原子的长程有序排列和无序界面成分的组成后有大量的界面, 晶界原子达15%～50%,且原子排列互不相同,界面周围的晶格原子结构互不相关, 使得纳米材料成为介于晶态与非晶态之间的一种新的结构状态。

此外,由于纳米晶粒中的原子排列的非无限长程有序性,使得通常大晶体材料中表现出的连续能带分裂为接近分子轨道的能级。

高浓度界面及原子能级的特殊结构, 使其具有不同于常规材料和单个分子的性质如表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等, 导致了纳米材料的力学性能、磁性、介电性、超导性光学乃至力学性能发生改变,使之在电子学、光学、化工陶瓷、生物、医药等诸多方面具有重要价值, 得到了广泛应用1 纳米材料研究的现状与特点1.1纳米材料研究的现状上世纪70 年代纳米颗粒材料问世, 80 年代中期在实验室合成了纳米块体材料,80 年代中期以后, 成为材料科学和凝聚态物理研究的前沿热点。

可大致分为3 个阶段;第一阶段(1990 年以前), 主要是在实验室探索用各种手段制备各种材料的纳米颗粒粉体, 合成块体(包括薄膜),研究评价表征的方法, 探索纳米材料不同于常规材料的特殊性能;第二阶段(1994 年前), 人们关注的热点是如何利用纳米材料已挖掘出来的奇特的物理、化学和力学性能,设计纳米复合材料, 通常采用纳米微粒与纳米微粒复合, 纳米微粒与常规块体复合及发展复合纳米薄膜;第三阶段(从1994年到现在), 纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构的材料体系越来越受到人们的关注,正在成为纳米材料研究的新的热点。

1.2纳米材料研究的特点(1)纳米材料研究的内涵逐渐扩大第一阶段主要集中在纳米颗粒(纳米晶、纳米相、纳米非晶等)以及由它们组成的薄膜与块体,到第三阶段纳米材料研究对象发展到纳米丝、纳米管、微孔和介孔材料(包括凝胶和气凝胶)。

可编辑修改精选全文完整版绪论1、纳米科技的提出：源自于费曼大师1959年在美国物理学会年会上的一次演讲。

Richard Feynman：世界上首位提出纳米科技构想的科学家。

2、纳米材料（1）纳米材料的定义：物质结构在三维空间至少有一维处于纳米尺度，或由纳米结构单元组成且具有特殊性质的材料（也是以维数划分纳米材料的原因）（2）纳米尺度：1-100 nm范围的几何尺；纳米的单位:1 nm = 10^-9 m，即千分之一微米(μm)。

（3）纳米结构单元：具有纳米尺度结构特征的物质单元，包括纳米团簇、纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米棒、纳米片等（4）纳米材料的维度：○1零维：纳米团簇、纳米颗粒、量子点（三维尺度均为纳米级，没有明显的取向性，近等轴状）○2一维：纳米线、纳米棒、纳米管（单向延伸、二维尺度为纳米级、第三维尺度不限，、直径大于100 nm，具有纳米结构）○3二维：纳米片、纳米带、超晶格、纳米薄膜（一维尺度为纳米级，面状分布，，厚度大于100 nm，具有纳米结构）○4三维：纳米花、四脚针等（包含纳米结构单元，三维尺寸均超过纳米尺度，由不同型低维纳米结构单元复合形成）（5）纳米材料的分类○1具有纳米尺度外形的材料○2以纳米结构单元作为主要结构组分所构成的材料3、久保理论：即金属的超微粒子将出现量子限域效应，显示出与块体金属显著不同的性能；金属纳米粒子，量子限域效应。

4、扫描隧道电子显微镜(STM)：将探针靠近导电材料表面进行扫描，获得表面图像。

分辨率达0.1~0.2 nm，可以直接观察和移动原子。

5、原子力显微镜(AFM)：利用针尖和材料原子间的相互微弱作用力来获得材料表面的形貌图像。

可用于研究半导体、导体和绝缘体。

AFM三大特点：原子级高分辨率、观察活生命样品和加工样品的力行为成就。

6、纳米科技的研究内容：纳米科学、纳米技术与纳米工程分支学科：纳米力学：研究物体在纳米尺度的力学性质纳米物理学：研究物质在纳米尺度上的物理现象及表征纳米化学：研究纳米尺度范围的化学过程及反应纳米生物学：利用纳米的手段解决生物学问题，在分子水平揭示细胞内外的物质、能量与信息交换机制；纳米医学：利用纳米科技解决医学问题的边缘交叉学科纳米材料学：包括纳米材料的成分、结构、性能与使用效能四个方面。

绪论1、纳米科技的提出：源自于费曼大师1959年在美国物理学会年会上的一次演讲。

Richard Feynman：世界上首位提出纳米科技构想的科学家。

2、纳米材料（1）纳米材料的定义：物质结构在三维空间至少有一维处于纳米尺度，或由纳米结构单元组成且具有特殊性质的材料（也是以维数划分纳米材料的原因）（2）纳米尺度：1-100 nm范围的几何尺；纳米的单位:1 nm = 10^-9 m，即千分之一微米(μm)。

（3）纳米结构单元：具有纳米尺度结构特征的物质单元，包括纳米团簇、纳米颗粒、纳米管、纳米线、纳米棒、纳米片等（4）纳米材料的维度：○1零维：纳米团簇、纳米颗粒、量子点（三维尺度均为纳米级，没有明显的取向性，近等轴状）○2一维：纳米线、纳米棒、纳米管（单向延伸、二维尺度为纳米级、第三维尺度不限，、直径大于100 nm，具有纳米结构）○3二维：纳米片、纳米带、超晶格、纳米薄膜（一维尺度为纳米级，面状分布，，厚度大于100 nm，具有纳米结构）○4三维：纳米花、四脚针等（包含纳米结构单元，三维尺寸均超过纳米尺度，由不同型低维纳米结构单元复合形成）（5）纳米材料的分类○1具有纳米尺度外形的材料○2以纳米结构单元作为主要结构组分所构成的材料3、久保理论：即金属的超微粒子将出现量子限域效应，显示出与块体金属显著不同的性能；金属纳米粒子，量子限域效应。

4、扫描隧道电子显微镜(STM)：将探针靠近导电材料表面进行扫描，获得表面图像。

分辨率达0.1~0.2 nm，可以直接观察和移动原子。

5、原子力显微镜(AFM)：利用针尖和材料原子间的相互微弱作用力来获得材料表面的形貌图像。

可用于研究半导体、导体和绝缘体。

AFM三大特点：原子级高分辨率、观察活生命样品和加工样品的力行为成就。

6、纳米科技的研究内容：纳米科学、纳米技术与纳米工程分支学科：纳米力学：研究物体在纳米尺度的力学性质纳米物理学：研究物质在纳米尺度上的物理现象及表征纳米化学：研究纳米尺度范围的化学过程及反应纳米生物学：利用纳米的手段解决生物学问题，在分子水平揭示细胞内外的物质、能量与信息交换机制；纳米医学：利用纳米科技解决医学问题的边缘交叉学科纳米材料学：包括纳米材料的成分、结构、性能与使用效能四个方面。

纳米材料的特性及应用摘要系统阐述了纳米材料的特性,并重点介绍了纳米材料在陶瓷领域,医学上,皮革制品上,环境保护等方面的应用。

并对纳米材料未来的应用前景进行了展望。

关键词：纳米材料特性应用前言纳米，是一个物理学上的度量单位，1纳米是1米的十亿分之一，相当于万分之一头发丝粗细。

当物质到纳米尺度以后，大约是在1-100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。

这种既具不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料即为纳米材料[1]。

纳米材料处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统，即接近于分子或原子的临界状态。

在纳米材料中，纳米晶粒和由此而产生的高浓度晶界是它的两个重要特征。

纳米晶粒中的原子排列已不能处理成无限长程有序，通常大晶体的连续能带分裂成接近分子轨道的能级，高浓度晶界及晶界原子的特殊结构导致材料的力学性能、磁性、介电性、超导性、光学乃至热力学性能的改变。

纳米相材料跟普通的金属、陶瓷，和其他固体材料都是由同样的原子组成，只不过这些原子排列成了纳米级的原子团，成为组成这些新材料的结构粒子或结构单元。

由于纳米材料从根本上改变了材料的结构，使得它成为当今新材料研究领域最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象[2]。

近年来，纳米材料取得了引人注目的成就。

例如，存储密度达到每平方厘米400G的磁性纳米棒阵列的量子磁盘，成本低廉、发光频段可调的高效纳米阵列激光器，价格低廉高能量转化的纳米结构太阳能电池和热电转化元件，用作轨道炮道轨的耐烧蚀高强高韧纳米复合材料等的问世[3]。

充分显示了纳米材料在高技术领域应用的巨大应用潜力。

纳米材料诞生多年来所取得的成就及对各个领域的影响和渗透一直引人注目。

进入90年代后，纳米材料研究的内涵不断扩大，领域逐渐拓宽。

一个突出的特点是基础研究和应用研究的衔接十分紧密，实验室成果的转化速度之快出乎人们预料，基础研究和应用研究都取得了重要的进展。

8.1⾦纳⽶团簇⾦纳⽶团簇1 ⾦属纳⽶团簇概述在各种最新开发的纳⽶材料中，⾦属纳⽶团簇在最近⼆⼗年内取得了巨⼤的进展。

⾦属纳⽶团簇通常⼩于2纳⽶，这⼀尺⼨相当于电⼦的费⽶波长，导致粒⼦的连续态密度分裂成离散的能级，⼀些独特的光学和电⼦性能由此产⽣，包括HOMQ-LUMO跃迁、光致发光、光学⼿性、磁性以及量⼦化充电等。

最近⼏年，贵⾦属纳⽶团簇，如Au、Ag团簇由于其合成简单、⽣物相容性好、稳定性好等优点，得到了⼴泛的研究，同时也有其他⼀些⾦属被合成出纳⽶团簇，如Cu和Pt，只是相对于Au、Ag纳⽶团簇，Cu、Pt纳⽶团簇的种类要少的多，特别是Cu在空⽓中对氧⽓较为敏感，因此想要制作出⼩于2纳⽶的铜团簇极具挑战性，⽽Pt团簇的合成⽅法⽬前还尚未成熟。

最近，过渡⾦属团簇也被研究者所报导，如铁和镍。

团簇的溶解度受配体极性和溶剂种类的控制，与疏⽔配体保护的纳⽶团簇相⽐，亲⽔配体保护的团簇在⽔中具有更好的溶解性，含羧基和磺酸基的亲⽔性配体可⽤于表⾯改性，增加团簇的⽔溶性，有助于扩展其⽣物应⽤。

不仅如此，由于⽔溶性配体的富电⼦性，⽔溶性团簇常常展现出⽐⾮⽔溶性团簇更强的荧光，这⼀性质也极⼤地扩展了⽔溶性团簇的⽣物应⽤。

近年来，以⽔溶性荧光团簇为荧光材料的研究发展迅速，⽔溶性团簇的应⽤也从最初的⾦属离⼦检测、细胞荧光成像发展到药物的递送、抗菌及癌症等重要疾病的治疗。

相较于其他荧光材料，⽔溶性团簇有着其独特的优势。

例如，相⽐于传统的有机染料荧光分⼦，团簇的光稳定性更加优异，光漂⽩性更低，更有利于进⾏⽣物样本中的长时间的荧光跟踪：相⽐于半导体量⼦点荧光材料，⽔溶性荧光团簇的潜在⽣物毒性更低，具有良好的⽣物相容性：相⽐于⼤尺⼨的纳⽶颗粒，⽔溶性团簇具有极⼩的尺⼨，这有助于其通过多种⽣物屏蔽，可以更容易地达到⽣物组织深处，较⼩的尺⼨也更有利于团簇从⽣物体中代谢出来。

⽽且，⽔溶性团簇的原⼦精确特性，有助于我们从原⼦层⾯更好地理解和解释团簇与⽣物体中⽣物分⼦的相互作⽤，更有助于团簇的理论与应⽤的发展。

收稿日期：2023-05-12作者简介：袁甜甜（1998-），女，在读硕士，研究方向：新型化工材料，****************；通讯联系人：李忠，男，教授，****************.cn 。

金纳米十面体粒子/氧化石墨烯复合材料的制备和表征袁甜甜，李 忠，陈祥亭，盛爱民（安徽理工大学 化工与爆破学院，安徽 淮南 232001）摘要：金纳米材料具有尺寸和形貌可控、化学性质稳定、良好的催化性能等特点，但金纳米粒子在溶液中易发生不可逆团聚，若将金纳米粒子与载体复合则可有效改善这一现象。

实验使用溶液合成法，在氧化石墨烯悬浮液中，以四氯金酸为前体，原位生成了金纳米十面体粒子/氧化石墨烯复合材料。

采用透射电子显微镜、X 射线衍射、拉曼光谱、X 射线光电子能谱对复合材料的形貌结构和表面化学性质进行表征分析。

结果表明，平均粒径为30～50 nm ，呈十面体立方结构的金纳米粒子均匀地生长在氧化石墨烯表面。

在复合材料生成的过程中，石墨烯表面的含氧官能团参与了反应，金纳米粒子与氧化石墨烯之间生成了稳定的共价键。

关键词：金纳米粒子；氧化石墨烯；溶液合成法doi ：10.3969/j.issn.1008-553X.2024.02.019中图分类号：TB383.1 文献标识码：A 文章编号：1008-553X （2024）02-0088-04安 徽 化 工ANHUI CHEMICAL INDUSTRYVol.50，No.2Apr.2024第50卷，第2期2024年4月纳米材料中的贵金属纳米材料具有良好的催化、光、电特性，在催化、光电、生物医疗等领域有良好的应用前景，国际上材料、化学、物理等领域研究人员对其产生了很大的兴趣[1-2]。

近几十年来，研究人员致力于制备不同形状的金纳米粒子，例如金纳米球[3]、金纳米多面体[4-5]、金纳米星[6]、金纳米双锥 [7]、金纳米线[8]、金纳米棒[9]、金纳米环[10]、金纳米花[11]、 金纳米片[12]等。

离子液体辅助合成贵金属和硫化铜纳米材料及其催化应用离子液体辅助合成贵金属和硫化铜纳米材料及其催化应用近年来，纳米科学和纳米技术的研究成为了化学、材料科学和能源领域的热点。

纳米材料具有独特的物理、化学和电子性质，使其在催化、光电、传感器等领域发挥着重要的作用。

其中，贵金属和硫化铜纳米材料因其卓越的催化性能而备受关注。

然而，传统的纳米材料制备方法存在着复杂、耗时、昂贵等问题。

为了克服这些问题，研究人员逐渐将离子液体引入到纳米材料的合成中。

离子液体是一种具有优异溶解性和独特物理化学性质的新型溶剂。

由于其可调控的性质，离子液体得以在纳米材料制备和催化反应中发挥重要作用。

在贵金属纳米材料的合成中，离子液体可作为模板剂、胶束剂和还原剂。

以铂为例，通过适当选择具有大孔径和高表面积的离子液体，利用其促进纳米颗粒形成，得到均匀分散的铂纳米颗粒。

同样地，离子液体还可以作为胶束剂，用于调控纳米颗粒的形状和尺寸。

研究人员在合成纳米铂颗粒时使用了含有有机阳离子的离子液体作为胶束剂，成功地制备出纳米颗粒形状可控的纳米铂。

同时，离子液体在硫化铜纳米材料的制备中也发挥了重要作用。

硫化铜是一种优良的光催化材料，可以用于催化水分解产生氢气。

传统的硫化铜纳米材料的合成方法多为化学合成或物理方法。

通过引入离子液体，可以实现对硫化铜纳米材料的尺寸和形貌的调控。

在一个研究中，研究人员以离子液体为模板高温热解硫化铜前驱体，得到了具有纳米片状形貌和优异光吸收性质的硫化铜。

离子液体辅助合成的贵金属和硫化铜纳米材料在催化应用中也表现出卓越性能。

贵金属纳米颗粒具有高比表面积，使其在催化剂中具有更高的活性。

通过调控离子液体类型和浓度，可以有效地控制纳米颗粒的形貌和尺寸，并进一步提高其催化性能。

例如，通过控制硫化铜纳米材料的尺寸和形貌，可以调控其光催化应用中的光吸收和光散射性能，从而实现高效的光催化水分解产氢。

总结来说，离子液体辅助合成贵金属和硫化铜纳米材料在纳米科学和催化领域具有广泛的应用前景。

纳米氧化锌材料本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March纳米氧化锌材料研究现状[摘要]总之，纳米ZnO作为一种新型无机功能材料，从它的许多独特的用途可发现其在日常生活和科研领域具有广阔的市场和诱人的应用前景。

随着研究的不断深入与问题的解决，将有更多的优异性能将会被发现。

同时更为廉价的工业化生产方法也将会成为现实，纳米ZnO材料将凭借其独特的性能进入我们的日常生活。

随着科技的发展，相信纳米ZnO材料的性能及应用将会得到更大的提高和普及，并在新能源、环保、信息科学技术、生物医学、安全、国防等领域发挥重要的作用。

[关键词]纳米ZnO; 表面效应; 溶胶-凝胶法;纳米复合材料一、纳米氧化锌体的制备目前，制备纳米氧化锌的方法很多，归纳起来有属于液相法的沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、溶剂热法等，也有属于气相法的化学气相反应法等，而固相法在纳米氧化锌的制备领域则较少见。

a、沉淀法沉淀法是指使用某些沉淀剂如OH-、CO32-、C2O42-等，或在一定的温度下使溶液发生水解反应，从而析出产物，洗涤后得到产品[2]。

沉淀法一般有分为均匀沉淀法、络合沉淀法、共沉淀法等。

均匀沉淀法工艺成本低、工艺简单，为研究纳米氧化锌结构与性能及应用之间的关系提供了方便。

曾宪华[3]等人以常见且廉价的六水硝酸锌和氢氧化钠为以甲醇溶液作为溶剂在常温常压条件下，用均匀沉淀法直接制备了平均粒径为11 nm的纳米氧化锌粉体。

以下是他们的用共沉淀法制备的纳米ZnO 的扫描电子显微镜（SEM）照片。

络合沉淀法，制备的纳米Zn0不团聚，分散性好，粒径均匀。

李冬梅[4]等人采用络合沉淀法制备了粉体平均粒径52 nm，分散性好的纳米氧化锌粉体，并对产品结构性能进行了表征。

所得ZnO粉体平均粒径48 nm．分散性好，收率高。

共沉淀法是将含两种或两种以上的阳离子加入到沉淀剂中，使所有的离子同时完全沉淀。

发展历程
自20世纪80年代纳米科技诞生以来，纳米材料的研究与应用 得到了迅速的发展。随着科技的进步，人们已经能够制备出 各种形貌、结构和性能的纳米材料，并探索其在各个领域的 应用潜力。
纳米材料分类及特点
分类
根据维度的不同，纳米材料可分为零维（如纳米颗粒、原子团簇等）、一维 （如纳米线、纳米管等）、二维（如纳米薄膜、纳米片等）以及三维（如纳米 多孔材料、纳米复合材料等）。
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08
纳米材料安全性问题及挑 战
纳米材料对人体健康影响
呼吸系统
纳米材料的小尺寸使其易于 进入肺部，可能导致肺部炎
症、纤维化等病变。心血管系统 Nhomakorabea纳米材料可能通过血液循环 系统进入心脏，引发心肌损 伤、血管炎等心血管疾病。
神经系统
纳米材料可能通过血脑屏障 进入中枢神经系统，对神经 元和胶质细胞产生毒性作用 ，导致认知障碍、行为异常 等神经毒性表现。
量子点和量子线的特性
量子点和量子线具有独特的电子结构和光学性质，如量子限制效应和库仑阻塞效应等，使 得它们在光电器件和量子计算等领域具有潜在应用价值。
04
纳米材料表征技术
显微镜表征方法
1 2 3
扫描电子显微镜（SEM） 利用电子束扫描样品表面，通过检测样品发射的 次级电子或反射电子成像，观察纳米材料的形貌、 尺寸和分布。
量子尺寸效应和隧道效应
量子尺寸效应
当纳米材料的尺寸接近或小于某一特征长度（如电子的德布罗意波长、超导相干长度等） 时，材料的电子结构、光学性质和磁学性质等将发生显著变化。
隧道效应
纳米材料中电子在势垒中的贯穿能力增强，使得一些在宏观尺度下不可能发生的物理现象在 纳米尺度下得以实现，如扫描隧道显微镜（STM）的工作原理。

铜基纳米酶的特性及其生物医学应用摘要：天然酶是具有超高催化活性和生物选择性的生物分子，对生物体的正常运作十分重要。

但是，天然酶在体外催化反应中的使用受到天然酶不稳定性、催化反应严格条件、反应后恢复困难和净化费用高的限制。

因此，科学家们努力寻找能够替代天然酶的材料。

与天然酶相比，金属激酶广泛用于生物检测、免疫检测、肿瘤治疗、神经保护、环境管理等领域，因为它们的优点如催化反应条件温和、稳定、低成本、易于准备、易于调节和修改。

关键词：铜基纳米酶；特性；生物医学引言纳米酶，是一种采用化学方法合成的简单、反应灵敏的纳米材料，具有进化、高效和独特的优势，同时克服了天然酶提取、储存、成本高等缺点。

纳米技术的磁性和热特性使您能够通过磁场、激光或热控制纳米管的催化活性，并开发其在光合作用、传感器诊断等领域的功能和应用。

目前研究的酶包括OXD、OxD、PAT、氧化pod、SOD和Lazy。

除了上述Fe3O4纳米粒子外，还发现了其他具有良好酶的纳米材料，如纳米粒子、纳米粒子等。

但是昂贵金属的高昂成本限制了其应用。

因此，以低成本的Trans-Metal青铜纳米材料为基础的材料为研究新型纳米酶提供了思路。

1铜基纳米酶由于优良的电磁催化剂功能将成为首选的传感器材料，但在静电放电方面存在缺陷，许多研究人员通过增加材料的孔直径达到了较大的面积，并暴露了更多的催化剂，从而使材料接触到更多的测量手段，提高了静电生产力。

发现了一种单独的青铜纳米技术，用于人体尿液样本中的葡萄糖。

该传感器在0.5 ~ 15 mmlol/l的生物动态线性范围内工作，显示出样品的最低质量效应，不需要进行爆炸样品处理或稀释，即可从正常人群和糖尿病泡中定量葡萄糖。

使用硫化氢铜蛋白[cubca-Cu 3(po4)]在纳米粒子中生成纳米粒子，并研制出活性纳米尺度的受体。

该传感器检测范围为0.13mmol/l、线性0.05 ~ 100mmol/l的多巴胺，并进行表征。

1.1纳⽶材料性质纳⽶材料性质1 纳⽶材料概述纳⽶材料是指三维空间尺⼨中⾄少有⼀维处于纳⽶级别（约1-100nm）的材料，根据其维度的差异通常可分为三类：（1）零维材料，即空间三维尺度都在纳⽶级别，包括量⼦点、纳⽶微球、纳⽶颗粒、原⼦团簇等；（2）⼀维材料，即空间三维尺度中有⼀维处于纳⽶级别，如纳⽶线、纳⽶棒、纳⽶管、纳⽶带等；（3）⼆维材料，即空间三维尺度有两维处于纳⽶级别，包括纳⽶⽚、多层膜、超薄膜⽯墨烯、⼆硫化钼、⼆硒化钼、⼆硫化钨、⼆硒化钨等⽚状纳⽶材料。

纳⽶粒⼦⼀般是⽐原⼦簇⼤，⽽⽐微粉要⼩，这个尺⼨是处于原⼦和微观物质之间很难⽤⾁眼和⼀般的显微镜观察。

图1.1 颗粒尺⼨分布图，单位：⽶（m）因为这些单元往往具有量⼦性质，所以对零维、⼀维和⼆维的基本单元⼜分别称为量⼦点、量⼦线和量⼦阱。

纳⽶材料是介于宏观和微观原⼦簇之间的⼀个新的物质层次，因⽽表现出独特的物理化学性质，具有表⾯效应、⼩尺⼨效应、量⼦尺⼨效应以及宏观量⼦隧道效应、量⼦限域效应等特性，使得纳⽶材料在包括催化、⽣物医学、材料⼯程、环保、能源等众多领域得到了⼴泛的应⽤。

2 纳⽶材料的基本性质由于组成纳⽶材料的基本单元属于纳⽶量级，当材料的尺⼨⼩到接近光的波长或接近电⼦的相⼲长度时，晶体的周期性的边界条件将会被破坏，材料的⽐表⾯积会增⼤，⽽纳⽶材料表层附近的原⼦密度将减⼩，这些改变将造成纳⽶材料相对于宏观物体的多种性质的改变。

这些纳⽶材料的尺⼨越⼩，其表⾯原⼦数所占⽐例就越⼤。

由于表⾯原⼦的配位数较低，导致表⾯原⼦活性较⾼，微电⼦状态相应会发⽣变化，从⽽使得纳⽶材料有很多独特的性质。

2.1 表⾯效应表⾯效应是指纳⽶材料表⾯原⼦的数量与纳⽶材料的总原⼦数的⽐值随着粒径的变⼩⽽快速增⼤后所引起的材料性质的变化。

表1.1中给出了纳⽶粒⼦尺⼨与表⾯原⼦数的关系。

从表1.1中可见随着纳⽶材料尺⼨的减⼩，材料⽐表⾯积和表⾯的原⼦数在迅速增加。

溶胶凝胶法制备ZnO-Fe2O3纳米复合材料及其光催化特性纳米ZnO是一种新型的光催化材料，具有无毒性、低成本、结构稳定、催化效率较高等显著优点。

但由于ZnO的禁带宽度为3.2ev，其吸收波长阙值大多在紫外区，同时其载流子复合率高，导致光能利用率低，光降解污染物效果并不显著。

本文以六水合硝酸锌（Zn（NO3）2∙6H2O）与九水合硝酸铁（Fe（NO3）3∙9H2O）为前驱体，无水乙醇（C2H5OH）作为溶剂，柠檬酸为稳定剂，采用溶胶凝胶法制备出ZnO-Fe2O3复合结构的泡沫状光催化剂，用X射线衍射、扫描隧道显微镜（SEM）对其结构进行分析表征。

以紫外灯为光源，罗丹明B为目标化合物对其光催化活性进行研究。

实验结果表明：实验所得ZnO-Fe2O3纳米复合材料为六方纤锌矿结构，其平均粒径约为70nm，当Fe（NO3）3∙9H2O与Zn（NO3）2∙6H2O的摩尔比为1:5时，所得产物光催化效率最高。

1.绪论1.1半导体光催化技术环境污染与能源匮乏是当今世界科学技术上亟待解决的两大难题，其中环境污染尤以水环境的化学污染为甚，各类重金属盐、亚硝酸盐、磷酸盐等无机污染和杀虫剂、抗生素等有机污染从各个方面对人们的生存状态产生威胁。

自1972年Fujishima和Honda发表有关水在TiO2电极上被光催化分解的论文后，半导体光催化技术从此日益受到重视，许多领域研究工作者都在积极寻找新型光电转化半导体材料，研究其光催化反应机理并设法提高光电转化的活性和效率。

目前，半导体光催化降解并消除污染物是一种代表性的节能高效、绿色环保的水污染治理技术，其优点主要有：1.以取之不尽用之不竭的太阳能作为主要消耗能源，降低成本；2.大量研究表明很多难降解的污染物都可以在光催化作用下去除，且没有二次污染；3.光催化剂大都可重复利用，无毒，制作成本低；4.可在常温常压下进行反应，操作简便；5.能使污染物除臭、去毒、脱色等。

同时，以半导体光催化技术为基础制作太阳能电池、光解水产氢、食品保鲜、材料自洁等各方面均有广阔的应用前景。

电池、锂离子电池等产品。
在燃料电池中，贵金属前驱体可 以作为催化剂，提高燃料电池的
能量转换效率。
在锂离子电池中，贵金属前驱体 可以作为正极材料，提高锂离子
电池的能量密度和循环寿命。
化学催化领域
化学催化是贵金属前驱体的一个重要应用领域。贵金属前驱体作为催化剂，在化学工业中用 于合成有机化合物、制备高分子材料等产品。
生物医学
贵金属前驱体可以用于制 备生物相容性材料，如药 物载体、生物成像剂等。
贵金属前驱体的市场现状与发展趋势
市场现状
目前，贵金属前驱体市场已经初具规模，各种类型的贵金属 前驱体产品不断涌现，并且在电子工业、能源领域、生物医 学等领域得到了广泛的应用。
发展趋势
随着科技的不断进步和产业升级的需要，贵金属前驱体市场 将会持续增长，并且将会有更多的新型贵金属前驱体产品出 现。同时，随着环保意识的不断提高，绿色合成方法将成为 未来贵金属前驱体的重要发展方向。
贵金属前驱体简介介绍
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目录
• 贵金属前驱体概述 • 贵金属前驱体的制备方法 • 贵金属前驱体的种类与特点 • 贵金属前驱体的应用领域 • 贵金属前驱体的市场前景与挑战
01
贵金属前驱体概述
定义与性质
定义
贵金属前驱体通常是指用于合成贵金属纳米材料或合金纳米材料的中间化合物 ，它具有较高的贵金属含量，并且能够在温和的条件下合成出各种形貌和尺寸 的贵金属纳米材料。
性质
贵金属前驱体具有较高的稳定性，可以在常温常压下保存，同时它还可以在温 和的条件下释放出金属离子，从而合成出各种形貌和尺寸的贵金属纳米材料。
贵金属前驱体的应用领域
01
02
03

1 仿真模型的介绍与环境参数设置 仿真模型如图 1 所示： 仿真的波长范围设置在 300nm 到 800nm 之间，为可见光范围，为实验室常用光波方位。模型的 光源为全场散射场光源（ TFSF） ，该光源的优势是散射场的计 算提前去除了光源射部分，通常搭配 PML（ 完美匹配层边界 条件） ，可以较好地仿真计算出模型的吸收截面积和散射截面 积，二者相加得出消光截面积的值。
图2 取同样的五种介质折射率进行计算，金纳米半球消光曲线 的消光峰波长分别为： 537． 37、590． 38nm、595． 89nm、607． 23 nm 和 627．11nm。其消光峰波长与折射率的拟合直线如图 2（ d） 所 示，消光峰波长（ nm） λ = 363．86+ 172．01n； 即半径为 30nm 金纳 米半球的折射率灵敏度为 172．01nm / ＲIU。银对周围介质环境 的改变反应更灵敏，有助于传感检测性能的提高。 2．2 改变接触角对银球冠纳米粒子消光光谱的影响
图3
为了验证银球冠纳米颗粒取不同接触角时的 LSPＲ 消光曲
线。假定接触角 θ = 90°时银纳米半球颗粒半径为 a = 30 nm，介
质环境的折射率 n 分别为 1（ 真空） 。以此来银球冠纳米颗粒
的 LSPＲ 现象对接触角 θ 变化的规律，所得到的银纳米颗粒的
消光曲线如图 4（ a） （ b） 所示。在真空的介质中，消光峰的位置
理论研究 DOI： 10．19392 / j．cnki．1671-7341．201908205
贵金属纳米颗粒传感性质研究
科技风 2019 年 3 月
谢欣
集美大学航海学院 福建厦门 361021
摘 要： 利用时域有限差分法 （ FDTD，Finite-Difference Time-Domain） 算法仿真分析了纯金，纯银的半球及球冠纳米颗粒的 LSPＲ（ Localized Surface Plasmon Ｒesonance） 消光光谱。发现纳米半球的材料和球冠尺寸会对光谱造成影响； 消光峰位置的变化与 环境折射率成线性关系； 银纳米半球的折射率灵敏度大于金纳米半球的灵敏度； 球冠与平面的接触角的改变会影响消光峰的 位置。

纳米金的晶格条纹间距全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：纳米金的晶格条纹间距是指在金纳米晶体表面发现的一种特殊条纹结构。

金是一种重要的贵金属，其在自然界中常以块状或粒状形式存在。

随着纳米技术的发展，金纳米颗粒因其独特的物理和化学性质在各个领域得到广泛应用。

纳米金的晶格条纹间距不仅对晶体结构的研究具有重要意义，也对其应用性能有着深远影响。

金属晶体的晶格结构是由金原子的排列方式决定的。

在金原子排列有序的情况下，晶体的整体性能会受到显著影响。

纳米金的晶格条纹间距通常指的是在金纳米晶体表面发现的一种间距规则的结构。

这种结构常被称为“走私”结构，即在晶体表面形成一种周期性的排列。

这种晶格条纹结构的存在常常会导致金纳米晶体的性质发生变化，例如磁性、光学性能等。

在研究纳米金的晶格条纹间距时，科学家们通常使用透射电子显微镜等高分辨率显微技术进行观察和分析。

通过这些技术，他们可以观察到金纳米晶体表面的原子级结构，并研究晶格条纹间距的分布规律。

研究发现，晶格条纹间距不仅受到晶体尺寸和形状的影响，还受到晶体表面能的影响。

在一定条件下，晶格条纹间距会呈现出周期性变化，形成规则的结构。

晶格条纹间距的存在对纳米金的性质有着显著影响。

在磁性方面，晶格条纹间距的存在会导致金纳米晶体表面形成一种局部的磁性结构。

这种结构在一定范围内具有磁各向异性，可以影响金纳米晶体的磁性性能。

在光学性质方面，晶格条纹间距的存在会导致金纳米晶体表面形成一种光学玻璃效应，使其具有增强荧光性能的特点。

这种光学性质对金纳米晶体的应用具有重要意义。

晶格条纹间距的存在还会影响金纳米晶体的化学性质。

研究表明，晶格条纹间距的变化会导致金纳米晶体表面原子之间的相互作用发生改变，影响金纳米晶体的表面催化性能。

了解和控制纳米金的晶格条纹间距对其应用具有重要意义。

纳米金的晶格条纹间距是金纳米晶体表面的一种特殊结构，其存在对金纳米晶体的物理、化学和光学性质有着显著影响。

3 沉降和沉降平衡
在胶体体系中，每一个粒子均受到重力的 作用，如果粒子的比重大于液体，因重力作用 悬浮在流体中的微粒下降。但对于分散度高的 体系，因布朗运动引起扩散作用与沉降方向相 反，故扩散成为阻碍沉降的因素。粒子愈小， 这种作用愈显著，当沉降速度与扩散速度相等 时，体系达到平衡状态，即沉降平衡。
（2）链球反转磁化模式
3 居里温度下降
纳米微粒内原子间距随粒径下降而减小，居 里温度也有所下降。
居里温度 Tc为物质磁性的重要参数，通常与 交换积分Je成正比，并与原子构型和间距有关。 对于薄膜，理论与实验研究表明，随着铁磁薄膜 厚度的减小，居里温度下降。对于纳米微粒，由 于小尺寸效应和表面效应而导致纳米粒子的本征 和内禀的磁性变化，因此具有较低的居里温度。
5 纳米微粒的光学性质
纳米材料的光学性质研究之一为其线性光学 性质。纳米材料的红外吸收研究是近年来比较活 跃的领域，纳米材料拉曼光谱的研究也日益引起 研究者的关注。纳米材料光学性质研究的另一个 方面为非线性光学效应。纳米材料由于自身的特 性，光激发引发的吸收变化一般可分为两大部分 ：由光激发引起的自由电子-空穴对所产生的快速 非线性部分；受陷阱作用的载流子的慢非线性过 程。其中研究最深入的为CdS纳米微粒。由于能带 结构的变化，纳米晶体中载流子的迁移、跃迁和 复合过程均呈现与常规材料不同的规律，因而其 具有不同的非线性光学效应。
五 表面活性及敏感特性
1 表面活性
随着微粒直径减小，比表面积增大，表面原子数增加， 表面原子配位不饱和性导致大量的悬键和不饱和键等，表面能 也同步增加。使得纳米微粒具有很高的表面活性。用金属纳米 微粒作催化剂时要求它们具有很高的表面活性，同时还要求提 高反应选择性。
用粒径为30nm的Ni—UFP作环辛二烯加氢生成环辛烯反 应的催化剂，催化活性比传统的雷奈Ni高2倍以上，选择性能 高5倍以上。纳米的铁镍与r—Al2O3混合轻烧结体可以代替贵 金属作为汽车尾气净化催化剂。