结  论 21

致  谢 22

参 考 文 献 23

1  绪论

1.1  贵金属纳米材料简介

从20世纪60年代开始，纳米材料作为一种性能优异的新型材料进入到广大研究人员的视野。时至今日，纳米材料的性能与应用仍未被完全揭示，其研究热度也是有增无减。

1.1.1  贵金属纳米材料的定义与性质

贵金属纳米材料是指由铜、银、金等贵金属元素组成的一类材料。组成材料的结构单元尺寸介于1～100nm范围的，由于材料的尺寸已达到纳米级别，因此整体表现出有别于普通材料的优异性能。

经研究发现，当材料的尺寸减小到纳米量级时，无序排列在材料表面的原子数量占总原子数量中的比例急剧增大，由于电子在其中不能自由运动，使得金属纳米材料的物理和化学性质相较于普通金属材料发生巨大变化[1]。

1.1.2  贵金属纳米材料的应用

贵金属纳米材料展现出的诸多优异的性能，如优良的光催化活性、增强拉曼信号等特性，都是传统材料无法代替的，这不仅提高了人们对金属材料的认识水平，同时也展现出其广阔的应用价值，具体介绍如下：

1.1.2.1  表面增强拉曼散射基底材料

近几年来，拉曼光谱在分子检测方面受到日益关注，但由于信号较弱使得应用领域受到限制。贵金属纳米粒子对表面吸附的物质具有拉曼信号增强的作用（SERS），增强倍数同普通拉曼信号相比可达104～106，因此可以有效地对超低浓度溶液进行检测。

KNEIPP.K[2]研究组发现，将结晶紫和腺嘌呤附着于金微球胶体表面时，拉曼信号分别增强104和103，原因可能是腺嘌呤的信号增强仅是由于电磁场增强的作用，而结晶紫的拉曼信号还受到额外的分子共振增强的影响。

1.1.2.2  抗菌性能

早在中国古代，人们就会利用银制的器皿来盛装食物，以达到杀菌保鲜的功效。和普通银粒子相比，纳米银表面原子占总原子数的比例较大，也就意味着拥有较高的比表面积，从而显示出超强的生物化学活性，达到高效抗菌的效果。

刘伟实验组[3]指出，当使用的纳米银溶液浓度一定，抑菌率将随反应时间的增加而增高（图1.1）；当作用时间相同时，纳米银的抑菌率与其浓度成正比。此外，他们发现纳米银的热稳定性优异，其抑菌率随着作用时间的增加而增强。

图1.1  不同浓度纳米银抑菌率随时间变化图

1.1.2.3  催化性质

贵金属材料作为催化剂在生活中非常常见，从石油化工中的Pt-C催化剂到光催化领域的Ag-ZnO复合材料都说明了其优良的催化性能。在催化反应的过程中。

Anjali Pal[4]等人利用绿色光化学方法制备了负载有金和银的藻朊酸钙复合材料，两种复合材料对于4-氨基苯酚的降解都有一定的作用，但负载银粒子的材料催化性能更为优异，原因可能是银的催化活性更高。

1.2  核壳型贵金属纳米复合材料

贵金属纳米粒子之间极易团聚，而且由于纳米材料的小尺寸效应和表面效应使得金属粉末的颜色发生了较大变化，外观基本上呈现黑色或灰色，美观性差，这诸多缺点限制了其在许多领域的应用。此外，纯的贵金属纳米材料造价十分昂贵，并且性能也非材料中的最优之选。

将化学稳定性较好的非金属材料包覆在贵金属纳米颗粒上可形成核壳型贵金属纳米复合材料，这种复合材料与单一的贵金属粒子相比，不仅保留了金属粒子的优异的催化性能，而且具有化学稳定性良好、粒子与粒子之间不易团聚等不同于核材料的性能。

1.2.1  核壳型贵金属纳米材料的定义

核壳型贵金属纳米材料是指复合材料的多种组分中至少有一种是贵金属材料，结构上通常是以纳米贵金属为核，将化学稳定性良好的材料包裹在贵金属表面复合而成的一种材料。