[发明专利]一种金属/石墨烯纳米复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料及其制备方法，具体涉及一种金属/石墨烯纳米复合材料的方法。 

背景技术

纳米材料是纳米科学中的一个重要的研究发展方向，近年来已在许多科学领域引起了广泛的重视，成为材料科学研究的热点。作为纳米材料的一个方面，金属及其合金纳米粒子在现代工业、国防和高技术发展中充当着重要的角色。 

贵金属纳米材料如钯，铂，金等是在如石油工业、汽车尾气净化、燃料电池等能源和环境重大领域中广泛使用的催化剂，同时如金，银在纳米电子学、光学、生物传感等方面也有着重要的应用前景。但由于贵金属的储量稀缺，如何提高贵金属催化剂的活性和选择性，从而降低其用量，是该领域一直备受关注的课题。研究表明尺寸和形状对贵金属的活性影响很大。(Link，S.；El-Sayed，M.A.Shape and Size Dependence of Radiaive，Non-radiative and Photothermal Properties of Gold Nanocrystals.Int.Rev.Phys.Chem.2000，19，409-453；Sanchez-Iglesias，A.；Pastoriza-Santos，I.；Perez-Juste，J.；Rodriguez-Gonzalez，B.；de Abajo，F.J.G；Liz-Marzan，L.M.Synthesis and Optical Properties of Gold Nanodecahedra with Size Control.Adv.Mater.2006，18，2529-2534；Zhang，J.；Liu，H.；Wang，Z.；Ming，N.Shape-Selective Synthesis of Gold Nanoparticles with Controlled Sizes，Shapes，and Plasmon Resonances.Adv.Funct.Mater.2007，17，3295-3303)，纳米尺寸的金属粒子因量子效应的作用具有很高的表面催化活性和表面吸附性能。控制好铂族金属纳米粒子的尺寸不仅能提高这类贵金属的利用率，而且能使其发挥最佳催化效果。目前虽然有大量的关于在溶液中控制贵金属纳米粒子尺寸的研究报道，绝大部分的研究都使用了能形成胶束的表面活性剂如烷基硫醇以防止粒子簇聚集，但这些保护性配体无疑会覆盖纳米粒子的一些催化位点，会减弱其催化效果。另一方面，不同形状的金属纳米粒子因其各向异性作用和高指数晶面的裸露具有特殊的性质，如形状对金纳米粒子表面等离子共振性质的影响(Murphy，C.J.Anisotropic Metal Nanoparticles： Synthesis，Assembly，and Optical Applications.J.Phy.Chem.B 2005，109，13857-13870；Huang，X.H.；El-Sayed，I.H.；Qian，W.；El-Sayed，M.A.CancerCell Imaging and Photothermal Therapy in the Near-Infrared Region by Using Gold Nanorods.J.Am.Chem.Soc.2006，128，2115-2120)，再如夏等人合成的三角形和片形纳米钯具有较高的表面拉曼散射增强效应(Xiong，Y.；McLellan，J.M.；Chen，J.；Yin，Y.；Li，Z.-T.Y.；Xia，Y. J.Am.Chem.Soc.，2005，127，17118-17127)。目前，人们通过加入高分子表面活性剂或者有机模板剂来控制纳米粒子的形状。寻找新型的、能合成表面“干净”的、尺寸和形状可控的金属纳米粒子的方法对提高其活性，进而降低其实际应用成本具有重要的意义。