单个粒子电化学性质检测及肼诱导铂纳米粒子团聚图
为了研究单个贵金属纳米粒子的电化学性质,科学家设计了一种精巧的试验装置。具体思路是:首先制作一个超微电极,然后将纳米粒子注入到含电化学活性物种的电解质中,当纳米粒子撞击到超微电极表面时,构成微电池,反应发生,而其他地方则不发生反应。如此有希望精确的测量单个纳米粒子的电化学性质。利用此装置的研究工作已经大量开展,也取得了不少成果。
但最近荷兰科学家的研究发现,这种精巧的装置并非万能的,在有水合肼存在时,检测结果会出现很大偏差。最初,他们利用此装置检测铂表面肼的氧化反应,开始阶段的试验数据与前人的研究以及理论计算比较接近,但随着时间的延长,检测到的电流数据呈阶梯型上涨。进一步深入研究发现,这种反常现象是由于肼诱导铂纳米粒子团聚长大造成的,铂纳米粒子团聚,使得电解质中有效的铂微粒数量减少,从而降低了撞击到微电极表面的几率,最终检测的电流数据阶梯型上升。而电解质中不加入肼之类的还原剂时,循环伏安测量数据很正常,结果与理论计算的很接近,铂纳米粒子也没有随时间的延长而团聚。下一步他们正尝试对这种检测装置进行改良,使其能扩展到有还原剂存在时,依然能准确检测纳米粒子的电化学特征。