空心结构的Ag/Au纳米双金属催化剂的制备

                             空心结构的Ag/Au纳米双金属催化剂的制备

　　空心结构纳米颗粒由于具有较大的比表面积、较小的密度及可调的壳层厚度等特性，而被广泛应用于光学、表面增强拉曼散射及催化等领域。与合金结构、核壳结构纳米颗粒相比，空心结构纳米颗粒的外表面原子和内表面原子都存在着大量的未饱和悬空键，在催化过程中都可以参与化学反应，因而大幅度提高了纳米颗粒的整体催化活性及原子利用效率。同时，由于空心结构纳米颗粒的壳层往往存在着一些孔径不一的微孔，使得其在有机催化领域有着广阔的应用前景。

　　以（0001）取向的蓝宝石基底负载具有相同晶体取向的Ａｇ 纳米颗粒阵列,并以其为模板与Au3+ 发生置换反应。当Ag 纳米颗粒阵列模板表面覆盖一层3nm 厚的Au薄膜时，其在置换反应过程中的形貌转变与Ag 纳米阵列模板明显不同。对未镀膜的Ag 纳米阵列模板而言，在反应的起始阶段，其表面会形成粗糙、多孔的空心合金纳米颗粒，随着置换反应的进行，先期形成的多孔结构会因空穴的合并及结构的重组而被破坏。而对表面包覆Au 膜的Ag纳米阵列模板而言，在置换反应初期则形成表面光滑的空心合金结构。虽然其表面也有孔洞生成，但这些小孔洞仅出现在Ag纳米颗粒与基底的界面上。最后，整个Ag模板颗粒内部的原子都与Au3+ 发生置换反应，形成空心结构。

　　置换反应制备空心结构纳米颗粒的特点是传统的连续还原法和共还原法所不具备的，目前对空心结构纳米颗粒的制备、催化性能及耐久性的研究还相对较少。可以认为，通过对反应金属体系、模板纳米颗粒种类及尺寸等的调控，制备结构稳定、催化效率高的空心结构纳米颗粒，将是今后双金属纳米颗粒研究的一个热点。