Au-Ag纳米粒子的大小依赖的自发合金化
Tomohiro Shibata1, Bruce A Bunker, Zhenyuan Zhang
1Department of Physics, University of Notre Dame, Notre Dame, IN 46556, USA.
Journal of the American Chemical Society
|October 3, 2002
概括
银和金纳米颗粒显示尺寸依赖的合金形成. 界面上的缺陷,而不是化,驱动这些双金属纳米颗粒中的金属相互扩散.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 物理化学 物理化学
背景情况:
- 双金属纳米粒子 (NP) 在催化和电子学中至关重要.
- 了解核心外NP中的合金形成是控制其属性的关键.
- 以前的研究往往侧重于高温现象.
研究的目的:
- 在室温下研究银涂黄金NP的尺寸依赖合金形成.
- 为了确定水性悬浮中的平衡结构 (合金与核心外).
- 阐明驱动双金属NP中金属间扩散的机制.
主要方法:
- 合成金 (Au) - 核心银 (Ag) NP与不同的核心大小 (2.5-20纳米) 使用放射性湿技术.
- 使用X射线吸收细结构 (XAFS) 光谱学对NP结构和相互扩散的表征.
- 分子动力学 (MD) 计算以建模扩散机制和激活能量.
主要成果:
- 在Au和Ag之间的室温扩散中观察到显著的尺寸依赖.
- 间传播仅限于子界面层,并取决于核心和总颗粒大小.
- 对于小的NP (<4.6 nm Au-core),金属几乎是随机分布的,但混合是界面性的;较大的NP保持着明显的核心外边界 (在一个单层内).
结论:
- 双金属NP中的室温间扩散是由界面缺陷 (空隙) 驱动的,而不是点压缩或表面化.
- 模拟MD证实,缺陷水平极大地影响混合率.
- 几个百分比的界面空缺足以解释观察到的混合行为.


