贵金属纳米团簇粒子在生物有机酸体系中的控制生长及其功能的剪裁与应用

由于贵金属纳米团簇粒子（粒径< 2.2 纳米）材料具有新颖独特的性质,它们已经被用于设计新型催化剂、传感器、药物释放系统、光子器件等。本课题将首先研究贵金属纳米团簇粒子在生物有机酸体系中的生长规律，研究制备单分散高质量贵金属纳米团簇粒子的合成化学，利用表面修饰和纳米结构调控技术剪裁贵金属纳米团簇材料的荧光性质和催化功能。其次，采用电化学方法在多孔模板中沉积、制备金属纳米线及其阵列。通过定向组装、原位组装和纳米刻蚀等技术调控纳米线及其阵列的结构，制备金属多孔纳米线和纳米线组成的图案，得到小型化、有序集成的纳米线电极。再次，利用自组装技术将贵金属纳米团簇粒子铆接到纳米线电极的表面上，得到用纳米团簇粒子修饰的新型复合纳米电极。最后，系统研究复合纳米电极对糖等生物分子的电化学响应和识别功能。通过调节纳米线和纳米团簇粒子的组成和结构优化复合纳米电极的功能，为设计新型生物传感器奠定基础。

项目系统研究了贵金属纳米团簇粒子（Pd、Au、Ag、Cu）在生物有机酸中的控制生长及其功能的裁剪与应用。主要内容包括以下几个方面：（1）探明了贵金属纳米团簇在生物有机酸中的生长过程、反应动力学和作用机理；（2）设计制备了Pd、Au、Cu、Ag等贵金属纳米团簇材料，并对其荧光性能等进行调控；（3）结合纳米线、纳米管阵列等电极，构筑了多种基于贵金属纳米粒子的微型电化学生物传感器和气敏传感器；（4）系统研究了贵金属纳米团簇材料对碳-碳偶联反应以及对甲醇、乙醇和甲酸的电化学催化氧化反应等的催化性能；（5）深入开展了多种纳米建筑的构建和生长机理研究，设计新型超级电容器，系统研究了材料的储能性能；（6）开展了基于贵金属纳米团簇的理论模拟计算工作。