在超临界水中合成有机单层稳定铜纳米晶体
K J Ziegler1, R C Doty, K P Johnston
1Department of Chemical Engineering, Texas Materials Institute and Center for Nano- and Molecular Science and Technology, The University of Texas at Austin, Austin, Texas 78712-1062, USA.
Journal of the American Chemical Society
|August 9, 2001
概括
超临界水利用有机连接物促进了铜纳米晶体的合成. 这种方法产生了小的,均的铜纳米颗粒,与不受控制的水解产生更大的氧化铜颗粒不同.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 控制纳米粒子合成对于材料性能至关重要.
- 超临界水为化学反应提供独特的溶剂特性.
- 有机配体对于稳定纳米晶体形成至关重要.
研究的目的:
- 在超临界水中研究铜纳米晶体的合成.
- 探索有机封闭配体在控制粒子大小和形态学的作用.
- 为了阐明这种环境中纳米晶体形成的机制.
主要方法:
- 使用超临界水作为反应介质.
- 使用铜前体,如 () () () 和 () () () () () () 等.
- 使用1-hexanethiol作为一个有机封闭连接体.
- 用X射线光电子谱,选区电子衍射和传输电子显微镜对合成的粒子进行表征.
主要成果:
- 在没有配体的情况下,铜前体会水解,形成多分散的铜 (II) 氧化物颗粒 (10-35 nm).
- 在1-hexanethiol的存在下,单分散的铜纳米晶体 (~7 nm) 形成.
- 不同的铜前体产生不同的粒子形态.
- 提出了一个在超临界水中进行固态稳定纳米晶体生长的机制.
结论:
- 有机配体对于在超临界水中实现小的单分散铜纳米晶的受控合成至关重要.
- 拟议的机制突出了竞争的水解和联体介导的生长途径.
- 这种方法为设计具有特定尺寸和特性的铜纳米粒子提供了一条途径.
