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围绕论文题目“纳米材料的湿化学合成及新颖结构的自组装构建”,作者开展了一系列研究工作。通过湿化学途径,在贵金属纳米粒子及其二维纳米结构和导电聚合物纳米带的合成方面进行了深入研究。同时,利用界面自组装及溶液自组装技术,构建了一些新颖结构。本论文研究工作的主要内容和创新点表现在以下几个方面:
(1)首次提出了一步加热法制备尺寸可控的树枝状化合物保护的金纳米粒子,即:在没有加入其它还原剂和保护剂的条件下,直接加热树枝状化合物和HAuCl4水溶液,获得了稳定的金纳米粒子。该方法还可用于一步制备树枝状化合物保护的银纳米粒子和聚电解质保护的金或银纳米粒子。
(2)首次提出了一种无表面活性剂的、无模板的、大规模制备导电聚合物聚邻苯二胺纳米带的新方法,即:在没有表面活性剂或模板存在的条件下,在室温下直接混合邻苯二胺和HAuCl4水溶液,便可快速得到大量的聚邻苯二胺纳米带。此外,通过室温下邻苯二胺被AgNO3氧化所生成的低聚体在水溶液中自组装,获得了聚邻苯二胺一维纳米结构。
(3)发展了一系列可大量制备单晶金二维结构包括纳米片及微米盘的湿化学方法。
(4)首次利用对苯二胺和PtCl62-在溶液中的配位自组装,成功合成了单分散的、亚微米的、配位聚合物胶体球。
(5)提出了一种在巯基功能化的电极表面有效固定Ru(bpy)32+的新方法,即:将Ru(bpy)32+和柠檬酸根阴离子保护的金纳米粒子水溶液混合,得到了Ru(bpy)32+-金纳米粒子聚集体,然后通过Au-S键合作用把此聚集体固定在巯基功能化的电极表面。
(6)发展了一种通过加热H2PtCl6和3-噻吩丙二酸混合水溶液直接制备小的Pt纳米粒子的新方法,同时,该纳米粒子和Ru(bpy)32+在溶液中自组装所形成的聚集体能直接在任何裸电极表面形成非常稳定的膜,且该膜具有很好的电化学发光性能。
(7)首次利用溶液中离子自组装技术,通过在室温条件下直接混合Ru(bpy)3Cl2和H2PtCl6水溶液,制备了一种新颖的、形貌可控的、且具有极好电化学发光性的含Ru(bpy)32+的微结构。