[发明专利]一种金钯不对称异质纳米结构及其合成方法

说明书

本发明提供一种金钯不对称异质纳米结构及其合成方法，该合成方法包括：通过种子生长法先合成金纳米棒作为种子，然后通过调控铜离子浓度使钯在金纳米棒表面的沉积并成核生长，得到金钯不对称异质纳米结构，其中，成核生长由外延生长向不连续分散生长转换。本发明的合成方法操作简单、原材料易得，且通过调控金纳米棒的大小、表面活性剂浓度、铜离子浓度、还原剂浓度和反应温度等反应条件，可以得到不同大小和粒度的金钯不对称异质纳米结构，是一种可控的金钯不对称异质纳米结构合成方法。本发明的金钯不对称异质纳米结构具有显著的表面等离激元共振性质，既可以作为表面增强拉曼散射基底，又具有催化性质，有望实现钯催化过程的原位实时监测。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，且特别涉及一种金钯不对称异质纳米结构及其合成方法。

背景技术

贵金属纳米材料是介于微观的原子、分子与宏观物质之间的一种材料，因此会呈现出一些特异的性质，如小尺寸效应、表面效应和量子尺寸效应等。贵金属纳米材料因其优异的物理化学性质在催化、电子学、光子学、信息存储、传感、成像以及生物医学中具有广泛应用。

金-钯双金属纳米结构由于独特的光学-催化协同耦合性质而受到广泛关注，其能表现出单一组分纳米材料所不具备的新颖物理化学性质。因此，在能量转换存储、光电催化、生物成像、临床诊断和治疗等众多领域具有广泛的应用前景。基于合理的设计，金-钯双金属纳米结构可以在纳米尺度内将金纳米材料的表面等离激元(plasmonics)光学性质与钯纳米材料的催化性质协同耦合，从而创造出新颖独特的材料性质。双金属材料内金纳米结构等离激元性质的激发可以通过产生增强近电场和高能热电子显著提升钯材料的催化性质，同时基于等离激元效应的表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Ramanspectroscopy,SERS)还有望实现钯催化过程的原位实时监测。虽然不对称分布的金钯异质纳米结构有望在纳米尺度内调控等离激元-催化性质的协同耦合，但是目前该类结构的可控合成仍然面临巨大挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金钯不对称异质纳米结构，此金钯不对称异质纳米结构具有显著的表面等离激元共振性质和催化性质，可以作为表面增强拉曼散射(SERS)基底，有望实现钯催化过程的原位实时监测。

本发明的另一目的在于提供一种金钯不对称异质纳米结构的合成方法，该合成方法操作简单，原材料易得，且合成的金钯不对称纳米结构大小可控、粒度均一。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种金钯不对称异质纳米结构的合成方法，通过种子生长法先合成金纳米棒作为种子，然后通过调控铜离子浓度使钯在所述金纳米棒表面沉积并成核生长，得到所述金钯不对称异质纳米结构，其中，所述成核生长由外延生长向不连续分散生长转换。

本发明提出一种金钯不对称异质纳米结构，根据上述合成方法合成。

本发明实施例的金钯不对称异质纳米结构及其合成方法的有益效果是：

本发明的金钯不对称异质纳米结构通过种子生长法先合成金纳米棒作为种子，然后通过调控铜离子浓度使钯在金纳米棒表面沉积并成核生长，得到金钯不对称异质纳米结构，其中，成核生长由外延生长模式向不连续分散生长模式转换。本发明的合成方法操作简单、原材料易得，且通过调控金纳米棒的大小、表面活性剂的浓度、铜离子的浓度、还原剂的浓度和反应温度等反应条件，可以得到不同大小和粒度的金钯不对称异质纳米结构，是一种可控的金钯不对称异质纳米结构合成方法。

本发明制备的金钯不对称异质纳米结构与对称性金钯纳米结构相比，其形态和粒度均一，具有显著的表面等离激元共振性质和催化性质。该金钯不对称异质纳米结构可以作为表面增强拉曼散射基底，从而有望实现钯催化过程的原位实时监测。

附图说明