金属纳米材料的合成，组装及电化学性质的研究

利用Brust的两相法制备了一系列Au纳米粒子，重点选择了三种代表性的硫醇配体：包括电活性的4-二茂铁苯硫酚配体，刚性的琉基一三苯基甲烷配体和树枝状硫醇配体。摸索了实验条件对Au纳米粒子粒径的影响。其中重点研究了电活性配体4-二茂铁苯硫酚包覆的Au纳米粒子的电化学性质，它受表面波控制。制备了梭酸配体包覆的水溶性的Au纳米粒子，讨论了梭酸配体在Au纳米粒子表面构向的不同对电解质诱导的Au纳米粒子聚沉的影响。利用双硫醇与4-二茂铁苯硫酚包覆的Au纳米粒子发生配体交换后，将这种电活性的Au纳米粒子组装在金电极表面。XPS结果证明了这个组装的过程，研究了这种电活性Au纳米粒子在电极表面的电化学行为，包括式量电位，峰峰电位差，覆盖度等等。重点讨论了这种组装在电极表面的Au纳米粒子的式量电位发生负移的原因。制备了水溶性的3一琉基甘油包覆的Au纳米粒子，利用微分脉冲伏安（DPv）技术发现了这种Au纳米粒子在水溶液中的量子化充放电现象。3一琉基甘油在Au纳米粒子表面的特殊结构，即大量存在的分子间氢键，避免了水分子渗入硫醇配体层带来的高介电常数的干扰，试验得到了这种Au纳米粒子的电容值，与经典的导电同心球模型计算的理论值接近。利用水溶性的Au纳米粒子为催化剂，催化一个经典的胶体催化的氧化还原反应：铁氰化钾与硫代硫酸钠之间的反应。其催化反应机理为：胶体金作为电子转移媒介体，铁氰根离子和硫代硫酸根离子在胶体金表面交换电子，促进氧化还原反应的进行．利用该氧化还原反应的速度，计算了电子在金纳米粒子表面的三维自组装膜中的电子转移速度。制备了一种空心CdTe＠Au核一壳结构的复合纳米材料。与传统方法制备的实心CdTe＠Au相比，这种空心的纳米材料仍然保留了cdTe的荧光性能．这种空心材料增加了CdTe导带电子和Au之间的电子传递距离，减弱了Au对CdTe发光的淬灭。这种可发光的空心的半导体一金属核一壳纳米材料，有望在光催化，太阳能电池，表面增强拉曼检测，生物标记等诸多领域获得应用．