钯纳米团簇的异常红外效应

2016-07-12 13:03来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部

固/气界面上CO不同钯团簇上吸附的透射和反射FTIR谱图 纳米材料具有小尺寸效应、量子效应、表面效应以及宏观量子隧道效应等使其表现出许多不同于块体材料的独特性能. 纳米材料的研究已成为当今极为活跃的多学科交叉的前沿领域, 在基础科学研究和实际应用上都引起了人们的极大兴趣和广泛关注. 红外光谱是对表面结构非常敏感的谱学方法, 经常用于从分子水平上研究表面和界面的性质. 1980年Hartstein等首次报道了表面增强红外吸收现象(SEIRA), 即当对硝基苯甲酸(PNBA)等分子吸附在岛状的金或银纳米薄膜上, 其红外吸收显著增强.

姜艳霞等以Y型分子筛的超笼作模板通过“瓶中造船”制备孤立的Pd纳米粒子, 只表现出谱峰强度显著增强, 半峰宽增大的增强红外吸收特征.近来陈卫等合成了从分散态到不同程度的聚集态Pt纳米粒子, 研究发现分散态Pt纳米粒子具有增强红外吸收, 而团聚态Pt纳米粒子表现出异常红外效应.

厦门大学化学系孙世刚研究小组于1996年在电沉积制备的铂纳米薄膜上发现了异常红外效应(AIREs), 即与CO, SCN−, CN−等物种吸附在本体金属电极表面相比, 相同物种吸附在相

应的纳米薄膜材料上表现出红外谱峰方向倒反, 强度显著增强和半峰宽增大的异常红外光谱特征. 随后发现Pd, Rh, Ru等铂族金属及其合金PtPd, PtRu等纳米薄膜材料均具有异常红外效应.他们以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂, 用乙醇还原氯钯酸制备分散的钯纳米粒子(Pdn ). 从分散于电极表面的Pdn出发, 以50 mV·s−1的扫描速度, 在–0.25～1.25V间循环扫描30min可以制备团聚体Pdnag. 固/气和固/液界面透射和反射CO分子探针红外光谱研究结果指出, 吸附在Pdn上非对称和对称桥位上的桥式吸附态CO(COB)在19和1905 cm−1 给出两个红外吸收谱峰, 但CO吸附在Pdnag上仅在1963cm−1给出一个方向倒反的异常红外谱峰. 此外, CO谱峰的半峰宽由Pdn上的14 cm−1变为Pdnag上的24 cm−1. Pdn形成团聚体Pdnag后, Pd纳米粒子间相互作用增强, Pdn和Pdnag 红外光学性质的显著差别初步归因于纳米粒子之间的相互作用.