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纳米银、金溶胶的电化学合成及其基本胶体性质
——物理化学综合实验设计

2022-03-30马继臻丁思雨田亚冬马厚义张进涛

大学化学 2022年2期

马继臻,丁思雨,田亚冬,马厚义,张进涛

山东大学化学与化工学院,济南 250100

金属纳米材料作为一类非常重要的功能材料,由于其特殊的表界面特点表现出了与块体材料显著不同的物理化学性质,在催化、生物标识、导电浆料、电池储能等现代科学技术领域具有广泛的应用潜力[1,2]。纳米金属溶胶分散粒子的尺寸、大小通常在1-100 nm之间,具有胶体的基本物理化学性质,是一种重要的胶体分散体系。特别是,随着纳米金属溶胶合成方法的丰富,各种各样的纳米金属溶胶被合成出来,并应用到催化等不同领域。与传统的化学方法和机械合成相比,电化学方法制备纳米材料的优点是设备简单、操作方便、易于控制、反应条件温和、产物污染少等,是一种非常有前途的制备与组装纳米粒子的好方法[3]。例如,可选择性地调节和控制电位或电流大小、实施电位或电流阶跃、外加交流微扰信号等,为制备粒径和形状可控的纳米微粒提供了一种方便可行的实验方法。

电化学和胶体分散体系作为大学本科物理化学基础知识的两个重要部分,为学习电化学知识与胶体体系的基础理论提供重要保障[4,5]。但是,课堂的讲授与学习缺乏直观的手段与方法让学生加深相关基础知识的理解和基本反应过程的认识。因此,为了激发学生的求知欲、创新思维、动手能力,加深对电化学反应过程与胶体体系的认识与思考,设计纳米银、金溶胶的电化学合成与基本胶体性质表征的综合化学实验具有重要的意义。……

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