贵金属纳米及其应用前景.pdf研讨.doc

第 =6 卷 增 刊 有 色 金 属 Q(*2 =6，;$$*+?+) 1 9 9 1 年 3 月 JKJ/LMMKN! OL,8P! R*S 1 9 9 1 贵金属纳米材料及其应用前景 李关芳，杨懿焜 （昆明贵金属研究所，昆明 !#$$%） 摘 要：较全面地介绍贵金属纳米材料的独特力学、电学、光学、热学、磁学性质与化学活性、催化和超导等特性，物理和化学 制备方法包括“!#$%#%’())*+”方法，在新能源、催化材料、敏感材料及光学材料中应用及其在国防、能源、电子、石油化工、冶金、医 学和航空等领域的应用前景。 关键词：贵金属；纳米材料；制备；性能；应用 中图分类号：,’-.-；,/01- 2 3 4 1；,5067 2 - 文献标识码：8 文章编号：0990 : 9100（1991）;$$* : 99.= : 97 纳米科学技术是 19 世纪 9 年代初出现的一门 ［0］ 大，晶界组元的作用减小，比热容随之减小 。 全新的科学技术。由于纳米材料具有独特力学、电 贵金属纳米固体的热膨胀行为也与常规固体材 学、光学、热学、磁学性质与化学活性、催化和超导等 料不同。固体的热膨胀与晶格的非线形振动有关。 特性，使纳米材料在国防、能源、电子、石油化工、冶 对纳米固体 8E 的热膨胀直接测量结果表明，制备 金、医学和航空等领域展现出极其广泛的应用前景。 态纳米固体 （ ），在 温度以下，热膨胀 8E 1=? 099F 因此，纳米技术一经出现就引起了世界各国的极大 主要是由原子的非简谐振动引起的真实热膨胀。但 关注。 在 099 C 079F 温度范围内，其平均热膨胀系数为 由于贵金属材料本身就具有的特异的物理和化 12 0=（ G 92 9-）H 09 : = B : 0，比 多晶银的 02 1（ G 学性能，因此贵金属纳米材料成为纳米材料中的一 92 91）H 09 : = B : 0大。若将界面作为一个组分考虑， 个重要组成部分。探索并发掘贵金属纳米材料的特 纳米固体银的界面热膨胀系数为晶内热膨胀系数的 性，研究其制备方法，开发其应用领域，是纳米研究 ［1］ 12 0（ G 92 0）倍 。 的一个重要方面，并已引起了世界各国贵金属科技 纳米微粒的比表面积大，表面能高，界面能高， 工作者的极大兴趣。将贵金属固有的优异特性与纳 融化时所需增加的内能小，因而引起熔点下降。高 米材料的特殊性能有机地结合起来，充分发挥贵金 的界面能成为原子运动的驱动力，使其在较低的温 属材料的特殊而优异的化学活性、催化活性和选择 度下可实现烧结致密化。纳米银微粒在低于 -3-B 性、优异的电学、磁学及光学性能，使之在 10 世纪人 温度下，即开始融化，远低于常规 8E 的熔点 类社会可持续发展中发挥更大的作用，是各国贵金 ［-］ （01-6B） 。金微粒的熔点与尺寸的关系表明，当 属科技工作者在新世纪不断探索的一个重要领域， 粒径小于 09? 时，金的熔点急剧下降。 也将是贵金属科学技术及贵金属材料科学持续发展 纳米固体的电阻与其尺寸有一定的关系，这是 的重要方面。 因为随晶粒尺寸的减小，晶格畸变加剧（晶格膨胀或 0 贵金属纳米材料的性质 压缩），对材料的电阻率产生明显的影响。对不同晶 粒尺寸的纳米钯的比电阻和温度关系的研究表明， 贵金属纳米材料具有一系列特殊的物理、化学 纳米晶体钯（09 C 1=?）试样的比电阻比常规材料 性质。对纳米钯晶体（7?）的定压比热容 ! 与温 钯高，且纳米晶体钯的比电阻随温度的升高而增大， 度的关系并与常规多晶 @A 和 @A31 !#0. /+09 玻璃进行 随其尺寸的减小而增大。纳米固体材料的电阻温度 了研究和比较，发现在 0=9B C -99B 温度范围内，纳 系数也与常规材料不同，如纳米晶体钯的电阻温度 米 @A 的 ! 比多晶 @A 增大 1D C =6D。同时，还 ［6］ 系数随其尺寸的增大而增大 。 观察到当纳米 @A 晶体的尺寸增大到 19? 时，其比 几乎所有的金属纳米微粒均呈黑色，对可见光 热比多晶 @A 只大 =D。这是因为随晶体尺寸的长 的反射率极低，如铂纳米微粒的反射率为 0D，金纳 米微粒的反射率 I 09D。 作者简介：李关芳（061 : ），女，上海市人，教授 纳米材料因其晶粒尺寸、密度和界面配位数及 )- 有 色 金 属 第 C 卷  化学键与块状材料不同，导致动力学性能与同种材 料单晶的动力学性能有很大差别，其中重要的表现