一价金-硫醇复合纳米管的自卷曲合成机理及结构表征

一价金化合物在合成金纳米材料、开发金制剂和电化学生物传感器方面存在重要技术价值和潜在应用前景，但是一价金层状材料的结构性能和微观形貌的研究尚不多见，缺少理论基础。本项目在一价金-烷烃硫醇纳米管的研究基础之上，拟采用引入缺陷的理念，即利用羧基巯基配体与烷烃巯基配体和Au(I)与Ag(I)相互作用的新方法，化学调控层状结构的薄弱处的化学成分和结构，使层状结构更易自卷曲成一价金-硫醇复合纳米管。通过透射电镜、X射线衍射和红外光谱等表征手段对其形貌结构和化学成分进行分析，揭示不同功能配体在层状复合结构自卷曲机制中的作用机理及规律，实现复合纳米管的可控性功能化，为拓展该材料的应用奠定理论基础。项目研究成果将加深对一价金层状复合物的自卷曲机制的理解和认识，还能实现纳米尺度化合物调控合成方法的新进展，化学控制将从被动控制逐渐走向主动控制过程。

一价金化合物在合成金纳米材料、开发金制剂和电化学生物传感器方面存在重要技术价值和潜在价值。本课题在一价金-硫醇纳米管的研究基础上，引入两种缺陷：羧基巯基、一价银，探索不同配体对一价金-硫醇层状结构的自卷曲的合成机制，并为其应用拓展奠定理论基础。目前，项目研究内容完成顺利，没有做调整和变动。2012年1月-2014年12月研究工作取得的主要研究进展，包括借助对合成机理的揭示，快速制备Au(I)-硫醇纳米管，从原有的20小时，缩短至2小时；同时，在电化学传感器的应用环节，取得较为积极的结果，即对Hg2+离子具有选择性的敏感信号；在拓展其功能调控环节，自主开发了Au/TiO2混合溶胶，并进行了自组装调控，设计了多种复合纳米结构。在本课题的进展过程中，遇到了表征难题，Au(I)对电子束的敏感性导致EDX Mapping的飘移，无法取得高质量有效数据，因此，部分研究成果未能发表论文。为此，我们及时调整思路，在不改变现有研究内容基础上，拓展了新的研究内容，秉持课题的基础研究特性和前沿性，主要包括将一价金-硫醇复合纳米管的合成思路，应用到二氧化锰纳米粒子、纳米片等氧化物体系，证明了研究方法的普适性和先进性。. 本课题已申请发明专利8项，授权2项，发表高水平SCI论文40余篇。开展国际合作交流，涉及新加坡、加拿大、美国、澳大利亚、日本、韩国、沙特、中国台湾等近10所世界知名大学的专家学者，取得了丰硕的国际合作交流成果。参加国际国内会议20余次，口头报告10余次。已培养硕士9名，毕业三人，4人获得国家奖学金，2人留学；1人获重庆市优秀硕士生、重庆大学十大科研学术标兵荣誉。在促进研究成果的传播和应用方面，我们已发表科普论文两篇，申报科普基地1个，负责2014年全国青少年高校科学营重庆大学功能材料板块；合作开发新纳米材料的国内高校研究所十余所。. 总之，本课题研究路线设计合理，年轻团队思维活跃，积极进取，取得的研究成果较多，超过预期研究成果，未来1-2年内，在完善了表征测试环节后，还将有高水平科研成果产生。