智能所双金属纳米枝晶生长机理研究取得新进展

2011-5-05 10:33 来源: 中国科学院
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  利用铜与银离子的置换反应生长纳米银枝状晶已被广泛接受,但是在微纳尺度下的枝晶生长过程与机理还有待进一步深入探索。中科院合肥物质科学研究院智能所和合肥微尺度物质科学国家实验室在此领域联合开展科研并取得进展,有关成果于4月1日发表在国际纳米材料领域知名期刊《微尺度》(Small, 2011, 7(7), 858-863)上,并被选为封面论文。

  智能所仿生功能材料与传感器件研究中心刘锦淮研究员和黄行九研究员课题组与合肥微尺度物质科学国家实验室俞书宏教授课题组合作,在采用多种结构分析手段研究铜纳米团簇与银离子反应时,发现得到的纳米枝状晶体产物中,除了银元素主干之外,还均匀分布了铜元素。课题组研究人员于是提出了基于纳米结构原电池反应的双金属枝状晶体生长机理:在银纳米结构生成的同时,银与铜之间形成了纳米原电池结构,在银纳米结构表面富集的电子不仅还原银离子,还能还原部分铜离子。

  这对深入理解纳米结构原电池反应具有重要的科学意义。研究人员同时发现,这种双金属纳米枝状晶体结构的表面增强拉曼效应明显优于单纯银纳米结构的拉曼增强效应,这对发展高活性表面增强拉曼基底提供了新的思路。

  该项研究工作得到了国家重点基础研究发展计划(973项目)“应用纳米技术去除饮用水中微污染物的基础研究”、国家自然科学基金委重大研究计划“纳米制造的基础研究”、中科院“引进海外杰出人才”百人计划等项目的支持。

Cu纳米团簇上Cu-Ag双金属枝晶生长过程及纳米结构原电池反应机理