金纳米粒子
贵金属纳米粒子/碳纳米管复合材料具有优异的电、磁、光及催化性能,在多相催化、燃料电池、化学/生物传感器、抗菌材料和复合材料等领域有潜在的应用。综述了贵金属纳米粒子/碳纳米管的性能特点和国内外的研究现状,并深入分析了化学镀、电化学沉积和物理技术等在制备贵金属纳米粒子包覆碳纳米管中的应用。表面包覆了高分散纳米贵金属粒子的碳纳米管有望应用在能源、环境和生物化学领域。
化学镀是在无外加电流的情况下借助合适的还原剂,使镀液中金属离子还原成金属,并沉积到材料上的过程. Au 或Pt 纳米粒子就可以高选择性地自发沉积到SWCNTs 表面。傅小波等以表面修饰的CNTs 为载体,氯铂酸为前驱体,通过采用溶液还原法制备得到高度均匀、负载量高于20%、粒径约为2~3 nm 的Pt 负载催化剂,该催化剂表现出较好的甲醇电催化氧化活性。刘锋等[20]以巯基羧酸为保护剂,NaBH4 为还原剂,用有机两相法制备了表面功能化的粒径<5 nm 的贵金属纳米粒子。
电化学沉积是指金属或合金或金属化合物在电场作用下从其化合物水溶液、非水溶液或熔盐中在电极表面沉积出来的电化学过程。电化学沉积方法合成贵金属NPs/CNTs 纳米复合物通常通过电化学还原贵金属化合物(HAuCl4、H2PtCl4、(NH4)2PdCl4等)到含有CNTs 的电极表面。该方法中CNTs 不直接与贵金属盐发生氧化还原反应,而是仅作为分子
导线和贵金属纳米粒子的载体。其中贵金属纳米粒子的粒径大小以及在CNTs 表面的分布状况可以通过改变电解液中贵金属盐的浓度和电化学沉积参数(沉积电位、沉积电流、沉积时间等)来控制。
物理方法用于制备贵金属NPs/CNTs 纳米复合材料的物理方法,包括溅射沉积、离子和电子束辐射沉积、气相蒸发沉积等,其优势在于可以有效调控贵金属纳米粒子的尺寸、形貌和在碳纳米管表面的分散性。贵金属NPs/CNTs 复合材料综合了贵金属NPs和CNTs 优异的电、磁、光及催化性能,是一种新型的极具潜力的材料,被广泛应用于多相催化、燃料电池、化学/生物传感器、抗菌材料和复合材料等领域,研究和制备贵金属NPs/CNTs 复合材料对解决能源、环境问题等具有重要的意义。