金属/金属氧化物纳米复合材料在催化领域具有广阔的应用前景。这类材料的可控合成是当前纳米科技研究中十分活跃的领域，也是具有挑战性的研究课题。

    在国家自然科学基金委、国家科技部以及中国科学院的大力资助下，化学所胶体、界面与化学热力学院重点实验室刘志敏课题组提出了一种基于金属氧化物载体与金属离子间的氧化还原反应特性，在氧化物载体上原位可控生长贵金属纳米粒子的方法，在可控制备金属/TiO2纳米复合材料方面取得重要进展，申请了国家发明专利（申请号：200910077057.0），研究结果发表在近期的《美国化学会志》上（J. Am. Chem. Soc., 2009, 131 (19), 6648–6649.）。

　 研究人员以 TiCl3为前驱体，首先在无氧条件下构筑具有还原能力的 Ti（III）氧化物纳米结构，通过氧化物与金属离子间的氧化还原反应，使金属纳米粒子在氧化物载体上原位生长，最后在有氧条件下得到金属/TiO2 复合材料。通过控制反应温度、贵金属盐的加入量和加入方式等，可以调控金属纳米粒子的尺寸、负载量及双金属的组成。通过这种方法得到的材料有如下特点：金属粒子尺寸<2.0nm；粒子尺寸可控，且分布均匀；可得到粒子尺寸不同，而负载量相同的复合材料；也可得到粒子尺寸相同，而负载量不同的复合材料。下图给出了所制备的一些样品的透射电镜图片。初步研究表明它们对苯酚的光降显示很高的催化活性，在醇类物质的氧化反应方面也显示了很好的催化性能。

金属/TiO2 复合材料的透射电镜图片：(a) Au/TiO2(0.62 wt% Au, 1.0 nm), (b) Ru/TiO2(0.71 wt% Ru, 0.7 nm),

(c) PtRu/TiO2(0.37 wt% Pt, 0.13 wt% Ru, 0.7 nm), (d) PtRu/TiO2 (0.52 wt% Pt, 0.13 wt% Ru, 1.0 nm)

胶体、界面与化学热力学院重点实验室

2009年5月15日