《核殼雙金屬納米結構熱擴散機理的同步輻射研究》是依託中國科學技術大學，由潘國強擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：核殼雙金屬納米結構熱擴散機理的同步輻射研究
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：潘國強
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
納米核殼結構作為一種具有特定功能性質的新奇納米結構材料，在一系列科學和技術領域具有極其廣泛的套用前景。實現對金屬納米核殼結構的精確控制是得到具有特定性能的納米功能材料的前提，建立核殼原子間的擴散模型，理解原子間擴散機理對於精確控制核殼結構和實現性能調控將起到至關重要的作用。然而，一直以來缺乏對這種原子擴散的方式、途徑以及動力學過程的詳細了解,在一定程度上阻礙了人們更深入地實現對其結構和性能的調控。因此，從原子尺度上直接觀察原子間的互擴散行為是當前急需要解決的重要問題。本項目擬利用核殼材料這種新型的納米結構作為原型，綜合利用高溫原位的同步輻射譜學（XAFS和XRD等）技術研究核殼結構在高溫下原子擴散的動力學過程，直接觀察核殼結構的物相和組成以及局域原子結構的變化規律，深入研究原子間擴散的動力學過程，為實現精確控制核殼結構的組成和性能調控提供實驗基礎和理論依據。
結題摘要
伴隨著納米科技的快速發展，人們對納米材料的製備、性能及套用提出了更新更高的要求。將兩種金屬材料在納米尺度上進行複合，可以提高整個材料的化學穩定性和熱穩定性，而且還能產生新的特性及改變其表面性質，其中核殼結構雙金屬納米材料就是最典型的代表。核殼結構雙金屬納米材料不僅具有保持原有金屬芯核的物化性能，而且還具有包裹層優良的金屬特性，其製備與性能研究是材料科學、化學、凝聚態物理等學科研究的前沿熱點之一。若能實現對於核-殼結構雙金屬納米材料的可控合成方法，對於推動其製備、性質研究及套用研究具有重要的意義。製備核殼結構雙金屬納米顆粒並對其進行相關表征研究是本文研究的主要內容。 通過三年來課題組成員通力合作我們取得了以下重要成果：（1）通過合理的調控表面活性劑和還原劑等反應條件，製備出一系列具有不同核和殼維度和組成的單分散A@B(A=Ag,Cu,Co；B=Au)核-殼納米顆粒，為研究原子間的高溫擴散規律提供合適的結構原型。通過改進和調節化學液相法初始反應條件，選擇具有代表性的的金屬元素Ag和Cu作為核心，在已製備的不同尺寸單質顆粒表面連續還原包覆貴金屬Au原子，形成不同維度的雙金屬核殼結構。（2）高分辨電子顯微鏡(HRTEM)、高角環形暗場掃描透射電鏡（HAA DF-STEM）表征A@B(A=Ag,Cu,Co；B=Au)核殼結構的形貌、尺寸（核的大小和殼的厚度）、單分散性。確定合成的納米顆粒為真正的二元金屬核殼結構。 （3）高溫原位XAFS和XRD技術研究各種核殼雙金屬納米結構在升溫向合金轉變過程中的電子結構和原子結構變化，從原子水平上明確兩種不同元素原子間的擴散規律和動力學過程，為實現控制核殼納米結構以調控其性能提供實驗基礎和理論依據。
