《金屬和金屬氧化物納米晶體的表面結構控制及功能調控》是依託廈門大學，由謝兆雄擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：金屬和金屬氧化物納米晶體的表面結構控制及功能調控
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：謝兆雄
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
表面是各類固體材料的特殊和關鍵的組成部分，眾多化學反應和物理過程也發生在表面上，表面的結構直接決定了材料的某些化學和物理性質。在納米尺度下，表面的作用尤為突出，納米晶體的生長、性質以及進一步的組裝、功能化，皆與其表面結構密切相關。本項目擬以晶體的各向異性這一基本性質為出發點，以具有催化等重要物理化學性質的金屬氧化物、金屬納米晶體為主要研究對象，通過晶體生長環境的控制和定向化學刻蝕，實現納米晶體表面結構的可控制備，進而調控其晶面相關的物理化學特性。該研究擬發展納米晶體表面結構控制的新方法，發現和總結相應的表面結構控制規律以及明確表面結構與物理化學性質之間的關聯，為具有實用前景的納米晶體的表面、界面行為及功能調控的提供理論和實踐基礎，進而在表面科學基礎研究和實際套用之間建立起一座橋樑，將單晶體的表面結構與其物理化學性能調控的研究從純基礎研究推進到實用化的研究。
結題摘要
表面與界面是各類材料的特殊和關鍵的組成部分，表面與界面的結構直接決定了材料的某些化學和物理性質。本項目運用結構化學和表面科學基本原理和研究方法，通過晶體生長環境的控制和定向化學刻蝕，實現了納米晶體表面結構的可控制備，進而調控其晶面相關的物理化學特性：提出了通過過飽和度控制微納米晶體表面能的理論，並以此理論為指導，設計合成了一系列具有不同表面能晶面的微納米晶體；成功地製備了一系列高指數晶面裸露的Au、Pd、Pt及其合金納米晶體，並研究其表面結構與相關催化等物理化學性質的關係；發展了UPD輔助合成貴金屬納米合金的方法，成功製備了{hkl}高指數晶面裸露的Au-Pd納米晶及比例可調的八面體Pt-Cu納米合金等；控制合成了具有高能面裸露的SnO2、Cu2O、TiO2等微納米晶體，並對其氣敏和催化性質進行了測試；使用“自上而下”定向化學刻蝕的方法合成出具有螺旋結構的ZnO納米材料以及具有可見光區螢光且波長可調的MgO納米晶簇。以ZnO@ZIF 8納米棒為例研究了半導體氧化物@MOF核殼結構的製備，實現了分子尺寸選擇性的光電檢測；通過對光催化劑不同晶面的選擇性負載提高其光生載流子分離效率。
