1。2 贵金属纳米材料

贵金属纳米材料在纳米原料领域里极为重要。因其可以把贵金属特别的物理和 化学性质，以及纳米材料的特有的性质有目的地联合在一起， 它在催化、电子、光 学以及生物酶等范围都有着极为宽广的运用潜能。因此，贵金属纳米粒子逐渐得到 了人们的重视和利用。

1。2。1 贵金属纳米材料的性质

贵金属纳米材料是一种会表现出一些特殊性质的材料。而它处在微观和宏观物 质之间的这种性质使得它的物理和化学性质变得既不与微观的原子、分子相同，也 不与宏观物质相同。接下来就来介绍此类纳米材料所具备的一些性质。论文网

1。2。1。1 小尺寸效应

当超细小的纳米粒子的尺寸和德布罗意波长差不多或者远小于这个波长时，这 样的超细小粒子所存在的规律性界限条件就会不再出现。这种粒子还会在声、光、 电、磁与热力学等各个方面展现出其特别的变化。由此可知，小尺寸效应在纳米金

材料上表现得极为明显，并且颗粒尺寸变小，熔点也会逐渐下降。同时，纳米金粒 子所具有的小尺寸特性，对于冶金工业工艺的更深层次的开拓也有极大帮助。另外， 随着颗粒尺寸变化，吸收峰会出现等离子共振频移的性质，使之能够通过控制颗粒 的尺寸大小而达到对吸收峰位移控制的目的。这为特定频宽的微波吸收材料的制备 提供了有用的理论支持。

1。2。1。2 表面效应

当贵金属纳米粒子的形貌在逐步变小的时候，粒子外表的原子数与总原子数之 比就会出现直线增长趋势。这个时候纳米粒子表面的结合能也会随之变大。其结果 是使纳米粒子的性质发生变化。例如：纳米粒子形貌变大，其表面原子的数目会变 少。这种现象就导致了表面原子配位不足，使之出现强烈的和别的原子相结合的活 性。最终这些原子就会具备较高的表面能。这不仅会使得表面原子的结构与输运发 生改变。同时，也会使得表面电子状态发生变化。

1。2。1。3 量子尺寸效应

超细状态下的粒子尺寸降低到与某值相近或是小于此值时，金属能级周围的电 子能级将从准连续逐渐变为离散能级的这种情况。纳米金属粒子不但拥有高能级的 不接连的被占据分子轨道，还拥有低能级的这种轨道。在纳米粒子的粒径变小时， 这两种高低能级的轨道能隙逐渐变宽。当能级的间隔超过磁能、静磁能、静电能或 者是光能的时候，就会表现出量子尺寸效应。纳米粒子的比热容、催化特性、磁化 率以及光谱线的频移等也与粒子电子数的偶性或奇性紧密相关。

1。2。1。4 催化性质

纳米贵金属粒子的尺寸较小、比表面积较大，使之拥有比普通物质更好的活性。 而这种性质使得它被广泛的作为催化剂来使用。此外，由于纳米级的贵金属粒子之 间不存在孔间隙，因此能够很好的规避反应物因往孔内扩散所产生的副反应。由此 可知，它在催化方面的性能及选择性都比其它试剂好。不同的形貌可以决定晶体的 晶面构成，而不一样的晶面会影响其催化及选择性能，比如，纳米晶体单晶铂，其{111} 晶面的催化活性是{100}晶面的 3~7 倍[4]。另外，晶体的形貌对晶体的边缘与拐角处文献综述

的原子数目起着决定性作用，这也会对晶体的催化性质产生较大的影响[5]。此外， Somorjai 与 Sun 这两个研究小组也研究了不一样晶面的铂纳米晶体的催化与选择性 能，他们发现铂纳米晶体的催化性质确实会因为其形貌的变化而变化[6-8]。从此可以 得知设计晶体时最应该遵守的标准便是最大化纳米晶体的外表、边沿及转角处。