（化学工程与技术专业论文）“核壳”式双金属纳米簇和纳米线结构的性能研究.pdf

学位论文数据集 中图分类号 t b 3 8 3 学科分类号 5 3 0 论文编号 1 0 0 1 0 2 0 11 0 2 0 8 密级公开 学位授予单位代码 1 0 0 1 0 学位授予单位名称 北京化工大学 作者姓名秦立家学号 2 0 0 8 0 0 0 2 0 8 获学位专业名称 化学工程与技术 获学位专业代码0 8 1 7 课题来源国家自然科学基金 研究方向分子模拟 论文题目“核壳”武双金属纳米簇和纳米线结构和性能研究 分子模拟，双金属纳米簇，双金属纳米线，原子对分布函数，结构因 关键词 子，原子间距离，弹性模量，表面能 论文答辩日期 2 0 1 1 5 2 6论文类型 基础研究 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名职称工作单位学科专长 指导教师黄世萍教授北京化工大学化工热力学 评阅人1涂伟霞副教授北京化工大学化工热力学 评阅人2张现仁副教授北京化工大学化工热力学 评阅人3 评阅人4 评阅人5 椭员纵汪文川教授北京化工大学化工热力学 答辩委员1 曹达鹏教授北京化工大学 化工热力学 答辩委员2黄世萍 教授北京化工大学化工热力学 答辩委员3刘志平 副教授北京化工大学 化工热力学 答辩委员4 涂伟霞副教授北京化工大学化工热力学 答辩委员5 注：一论文类型：1 基础研究2 应用研究3 开发研究4 其它 二申图分类号在中国图书资料分类法查询。 三学科分类号在中华人民共和国国家标准( g b t1 3 7 4 5 - 9 ) 学科分类与代码中 查询 四论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成 “核壳 式双金属纳米簇和纳米线结构和性能研究 摘要 近些年来，金属纳米簇和纳米线已经引起了人们广泛的关注。而由两 种不同的金属组成的双金属纳米簇和纳米线，与单一金属纳米簇和纳米线 相比，则具有更加优良的性能。由于其具有独特的物理、化学性质，被广 泛地应用在化工、能源、机械、电学、光学和磁学等多个领域。与单一金 属不同，双金属纳米簇和纳米线受组成和原子排列的影响，会出现特定的 结构，比如“核壳 式结构。这种特定的结构引起了人们的广泛关注。因 此对金属纳米簇和纳米线的研究具有非常重要的理论和实际意义。 对双金属纳米簇和纳米线的研究主要集中在实验和理论计算两个方 面。实验主要是对双金属纳米簇和纳米线新的合成方法与工艺的研究，还 有如何对合成后的纳米簇和纳米线进行表征，确定其结构性质等方面。但 是要获得其内部的机理情况，还需要进行理论计算研究。目前理论计算主 要包括三个方面：量子计算( d f t ) 、分子动力学模拟( m o l e c u l a rd y n a m i c s ， m d ) 和蒙特卡罗模拟( m o n t ec a r l o ，m c ) 。d f t 方法具有非常高的准确 度，但是其最大的缺点就是计算量巨大，消耗时间也非常多，只能用于小 的体系。而基于经验势能的m c 和m d 分子模拟方法可以用于稍大的双 金属纳米簇和纳米线体系。 本论文便是采用m c 和m d 方法分别用于产生双金属纳米簇和纳米 线的几何结构以及模拟纳米线的拉伸过程。在选定了纳米簇和纳米线的初 北京化工大学硕士学位论文 始构型以后，通过设定m c 模拟方法的多个参数，可以获得不同温度、不 同组成和不同结构下的双金属纳米簇和纳米线。在获得了不同化学组成的 双金属纳米线以后，本文使用了m d 方法模拟纳米线的拉伸过程。此外， 本文通过自主研发的原子对分布函数，深入地研究了双金属纳米簇原子尺 度的结构性质。本文获得的主要结论如下： 1 系统研究了c o p t 双金属纳米簇的结构。m c 模拟分别获得了5 6 1 、 5 6 1 和7 11 个原子的m a c k y 二十面体( i c o - t y p e ) 、十面体( d e c t y p e ) 和 八面体( t o h t y p e ) 的c o p t 双金属纳米簇，发现这些纳米簇均呈现出“核 壳”式的结构。并且随着c o 原子含量的增加，c o 原子优先占据中心的位 置，其次为对角线或邻近顶点的位置，最后为顶点和棱的位置。 2 基于德拜方程等基本公式，本文自主研发了的原子对分布函数 “a p d f b c 程序包( a t o m i cp a i rd i s t r i b u t i o nf u n c t i o nf o rb i m e t a l l i c c l u s t e r s ，a p d f b c ) 。该程序包没有受到周期性边界条件的约束，可以得 到单一金属和双金属纳米簇的结构因子和原子对分布函数，并且可以进一 步获得原子间距离等结构性质。本文采用该程序包获得的c o p t 双金属纳 米簇的结构因子，与实验获得的数据相当吻合。此外模拟获得的原子间距 离也与实验结果一致。 3 前人主要研究单一金属纳米线的拉伸机理，本文在获得了不同组 成的c u n i 双金属纳米线的前提下，使用m d 方法进一步的研究了其拉 伸断裂机理。在3 0 0 k 温度和1 o p s 。的拉伸速率下，c u 2 0 0 2 n i l 5 9 8 纳米线 出现了结构相变的现象，该结构相变是从标准的f c c 晶体变化为中间含 有一个原子的六圆环结构。并且发现纳米线的组成和不同的拉伸速率都对 l i 摘要 c u n i 双金属纳米线的机械性能产生重要的影响。 4 在c u - n i 双金属纳米线的两组分弹性模量图( t w o c o m p o n e n t e l a s t i cm o d u l u sd i a g r a m ，t e m d ) 中，发现c u n i 双金属纳米线的弹性 模量受c u 含量的影响显著。最后研究发现纳米线的表面能可以非常好的 解释这一现象，比如表面能的迅速减小会导致弹性模量的迅速增加。本文 的研究也进一步论证了表面效应是纳米材料的一条重要特性，能够对纳米 线的机械性能产生重要的影响。 关键词：分子模拟，双金属纳米簇，双金属纳米线，原子对分布函数，结 构因子，原子间距离，弹性模量，表面能 n i a b s t r a c t t h es t r u c t u r a la n dm e c h a n i c a l p r o p e r t i r e so fb i m e t a l l i cc l u s t e r a n dn a n o w l r e w i t hco r e s h e l ls t r u ct u r e a b s t r a c t r e c e n t l y , m a n ya t t e n t i o n sh a v eb e e np a i dt om e t a lc l u s t e ra n dn a n o w i r e c o m p a r i n gw i t hp u r e m e t a lc l u s t e ra n dn a n o w i r e ，b i m e t a l l i cc l u s t e ra n d n a n o w i r es h o w sm u c hm o r ep r o p e r t i e s ，e s p e c i a l l yp h y s i c a la n dc h e m i c a l p r o p e r t i e s t h e r e f o r e ，b i m e t a l l i cc l u s t e ra n dn a n o w i r ea r ea p p l i e dt om a n y f i e l d s ，s u c ha sc h e m i c a lc a t a l y s i s ，e n e r g i e s ，m a c h i n e s ，e l e c t r o n i c s ，o p t i c sa n d m a g n e t i s m b ed i f f e r e n tf r o mp u r em e t a l ，b i m e t a l l i cc l u s t e ra n dn a n o w i r e p r e s e n ts p e c i a lp r o p e r t i e s d u et ot h ec h e m i c a l c o m p o s i t i o na n da t o m i c a r r a n g e m e n t t h es p e c i a lp r o p e r t i e sh a v ea t t r a c t e dal o to fi n t e r e s t sf r o m e x p e r i m e n t a la n dt h e o r e t i c a ls t u d i e s t h e r e f o r e ，i ti sv e r yi m p o r t a n tt os t u d y t h eb i m e t a l l i cc l u s t e ra n dn a n o w i r e t h e s t u d yo fb i m e t a l l i c c l u s t e ra n dn a n o w i r e m a i n l y f o c u so n e x p e r i m e n t a la n dt h e o r e t i c a le f f e c t s i ne x p e r i m e n t ，e f f e c t sa r em a i n l yp u ti n t o s y n t h e s i sa n dc h a r a c t e r i z a t i o no fb i m e t a l l i cc l u s t e ra n dn a n o w i r ei no r d e rt o i n v e s t i g a t et h es t r u c t u r ea n dp r o p e r t i e s h o w e v e r , i ti so n l yt h et h e o r e t i c a l s t u d i e sc a ng i v et h em e c h a n i s m t h e r ea r et h r e ec o m m o nm e t h o d s ：d e n s i t y v f u n c t i o n ( p d f ) t e c h n i q u et os t u d yt h es t r u c t u r a lp r o p e r t i e s o fb i m e t a l l i c c l u s t e ru n d e ra t o m i cs c a l e t h ec o n c l u s i o n sa r em a i n l ys h o w e da sf o l l o w s ： 1 t h es t r u c t u r a ls t u d yo fc o p tb i m e t a l l i cc l u s t e r t h ec o p tb i m e t a l l i c c l u s t e r sw i t hi c o s a h e d r o n ( i c o - t y p ew i t h5 61a t o m s ) ，d e c a h e d r o n ( d e c - t y p e w i t h5 61a t o m s ) a n dt r u n c a t e do c t a h e d r o n ( t o h - t y p ew i t h711a t o m s ) a r ea l l o b t a i n e db ym cs i m u l a t i o n s 。t h ec o p tb i m e t a l l i cc l u s t e rs h o wp e r f e c t c o r e - s h e l ls t r u c t u r e t h es i m u l a t i o nr e s u l t ss h o wt h a tc oa t o m so c c u p yf i r s t l y t h ec e n t r a ls i t e ，t h e nd i a g o n a ll i n e so ra d ja c e n tv e r t i c e sp o s i t i o n s ，f i n a l l yt h e v i a b s t r a c t v e r t i c e sa n de d g e sa st h ei n c r e a s eo fc om o l ef r a c t i o n 2 d e v e l o p e da n a p d f b c c o d ef o ro b t a i na t o m i cp a i rd i s t r i b u t i o n f u n c t i o nf o rb i m e t a l l i cc l u s t e r s t h ec o d ei sb a s e dt h ed e b y ee q u a t i o ni ( q ) t h i sc o d ec a l lo b t a i nt h es t r u c t u r a lf u n c t i o na n da t o m i cp a i rd i s t r i b u t i o n f u n c t i o nf o rm e t a l l i ca n db i m e t a l l i cc l u s t e r sw i t h o u tp e r i o d i cb o u n d a r y c o n d i t i o n s t h ea t o m i cd i s t a n c ei sa l s of u r t h e rs t u d i e d t h es t r u c t u r a lf u n c t i o n a n da t o m i cd i s t a n c eo b t m n e db ys i m u l a t i o ni nt h i sw o r ki sv e r yc l o s et o 3 m o l e c u l a rd y n a m i c ss i m u l a t i o n so fc u - n ib i m e t a l l i cn a n o w i r ew i t h d i f f e r e n tc o m p o s i t i o n sa n ds t r a i nr a t e s a f t e ro b t a i n i n gt h ec u n ib i m e t a l l i c n a n o w i r e sw i t hd i f f e r e n tc um o l ef r a c t i o n s ，m ds i m u l a t i o n sa r ec a r r i e do u tt o s i m u l a t et h et e n s i l ep r o c e s s d u r i n gt h ee x t e n d i n gp r o c e s s ，w eo b s e r v ea s t r u c t u r a lp h a s et r a n s i t i o nf r o mf c ct oh e x a g o n a lr i n gw i t ho n ea t o mi nt h e c e n t e ri nt h ec u 2 0 0 2 n i l 5 9 8 ，w h i c hi sd e f o r m e da t3 0 0 ka n dc o n s t a n ts t r a i nr a t e o f1 o p s 一i ti sf o u n dt h a tt h em e c h a n i c a lp r o p e r t i e sa r es t r o n g l yr e l a t e dt o t h ec o m p o s i t i o na n ds t r a i nr a t e 4 t w o - c o m p o n e n te l a s t i cm o d u l u sd i a g r a ma n di t s m e c h a n i s m a d r a m a t i cc h a n g eo fe l a s t i cm o d u l u si sa l s oo b s e r v e di nt h ed i a g r a mo fc u n i b i m e t a l l i cc l u s t e r sc a l l e dt w o c o m p o n e n te l a s t i cm o d u l u sd i a g r a mw i t h i n c r e a s i n gc um o l ef r a c t i o ni nc u - n ib i m e t a l l i cn a n o w r i e s t h ev a r i a t i o no f t h es u r f a c ee n e r g yi sp r o p o s e dt ou n d e r s t a n dt h ec o m p o s i t i o nd e p e n d e n c eo f e l a s t i cm o d u l u s ar a p i dd e c r e a s eo ft h es u r f a c ee n e r g yc o u l dr e s u l ti na v i i 北京化工大学硕士学位论文 s u d d e na r i s eo ft h ee l a s t i cm o d u l u s o u rr e s u l t s c l e a r l y s h o wt h a tt h e m e c h a n i c a lp r o p e r t i e so fb i m e t a l l i cn a n o w i r e sa r ed e p e n d e do nt h es u r f a c e e n e r g y k e yw o r d s ：m o l e c u l a rs i m u l a t i o n ，b i m e t a l l i cc l u s t e r , b i m e t a l l i cn a n o w i r e ， a t o m i c p a i rd i s t r i b u t i o nf u n c t i o n ，s t r u c t u r a lf u n c t i o n ，a t o m i cd i s t a n c e ，e l a s t i c m o d u l u s ，s u r f a c ee n e r g y v 1 1 1 目录 目录 第一章文献综述1 1 1 双金属纳米簇概述j 1 1 1 1 纳米团簇简介1 1 1 2 双金属纳米簇和纳米线。1 1 2 双金属纳米簇的类型和结构1 1 2 1 双金属纳米簇的混合类型1 1 2 2 双金属纳米簇的几何结构3 1 2 3 影响双金属纳米簇混合、相分离和原子排列的因素3 1 3 双金属纳米簇的实验制备4 1 3 1 电化学法4 1 3 2 化学还原法4 1 3 2 1 共还原方法5 1 3 2 2 逐次还原方法5 1 3 2 3 还原联合体方法5 1 ，3 3 热分解过渡金属化合物5 1 3 4 粒子束法6 1 4 论文的研究意义及内容6 第二章模拟计算方法9 2 1 弓i 言9 2 2 量子计算9 2 3m c 模拟方法9 2 4m d 模拟方法1 0 2 5 势能函数1 0 2 5 1 嵌入原子势能( e a m ) 1 0 2 5 2 二阶动量近似紧束缚( t b s m a ) 势能1 1 第三章c o p t 双金属纳米簇1 3 3 1c o p t 双金属纳米簇的研究现状及进展1 3 3 2 模拟方法与细节1 4 i x 4 5 不同c o 含量下的新型原子对分布函数3 2 4 6 不同温度下的新型原子对分布函数3 6 4 7 本章小结3 8 第五章c u n i 双金属纳米线的拉伸4 l 5 1 引言4 l 5 2 模拟方法及细节4 2 5 2 1 纳米线的初始构型4 2 5 2 2m c 模拟细节4 2 5 2 3m d 模拟细节4 3 5 3 模拟结果及讨论4 3 5 3 1c u n i 双金属纳米线的构型图4 3 5 3 2c u 2 0 0 2 n i l 5 9 8 双金属纳米线拉伸过程及相变行为4 6 5 3 3 不同化学组成c u n i 双金属纳米线的拉伸过程4 9 5 3 4 不同拉伸速率下c u - n i 双金属纳米线拉伸过程5 0 5 3 5 组成依赖的c u - n i 双金属纳米线机械性能5 2 5 3 6 组成依赖的弹性模量的机理5 5 5 4 本章小结5 5 第六章结论一5 7 x 目录 参考文献 致谢 研究成果及发表的学术论文 作者和导师简介 x i c o n t e n t s c o n t e n t s c h a p t e r 1l i t e r a t u r es u r v e y 1 1 1g e n e r a li n t r o d u c t i o n so f b i m e t a l l i cc l u s t e r 1 1 1 1i n t r o d u c t i o n so f b i m e t a l l i cc l u s t e r 1 1 1 2b i m e t a l l i cc l u s t e ra n dn a o n w i r e 1 1 2t y p e sa n ds t r u c t u r e so f b i m e t a l l i cc l u s t e r 1 1 2 1m i x i n gp a t t e r n sf o rb i m e t a l l i cc l u s t e r 1 1 2 2g e o m e t r i cs t r u c t u r e so f b i m e t a l l i cc l u s t e r 3 1 2 3f a c t o r so f m i x i n g , s e p a r a t i o na n da t o m i ca r r a n g e m e n to f b i m e t a l l i cc l u s t e r 3 1 3p r e p a r a t i o no f b i m e t a l l i cc l u s t e r 4 1 3 1e l e c t r o c h e m i c a ls y n t h e s i s 4 1 3 2c h e m i c a lr e d u c t i o n 4 1 3 2 1c o r e d u c t i o n 5 1 3 2 2s u c c e s s i v er e d u c t i o n 5 1 3 2 3r e d u c t i o no fc o c o m p l e x e s 5 1 3 3t h e r m a ld e c o m p o s i t i o no f t r a n s i t i o n m e t a lc o m p l e x e s 5 1 3 4c l u s t e rb e a m 6 1 4p u r p o s ea n dc o n t e n to f t h i sp a p e r 6 c h a p t e r2 s i m u l a t i o nm e t h o d 9 2 1i n t r o d u c t i o n s 9 2 2q u a n t u mc o m p u t a t i o n 9 2 3m cs i m u l a t i o n 9 2 4m ds i m u l a t i o n 1 0 2 5p o t e n t i a le n e r g y 10 2 5 1e m b e d d e da t o mm e t h o d ( e a m ) 10 2 5 2s e c o n dm o m e n ta p p r o x i m a t i o no ft i g h t - b i n d i n gp o t e n t i a l ( t b s m a ) 11 c h a p t e r3 c o p tb e i m t a l l i cc l u s t e r s 13 3 1p r o g r e s so f c o - p tb e i m t a l l i cc l u s t e r s 1 3 3 2s i m u l a t i o nm e t h o d sa n dd e t a i l s 1 4 北京化工大学硕士学位论文 ：；2 1i n i t i a la t o m i cc o n f i g u r a t i o n so f c l u s t e r s 1 4 ：；2 2s i m u l a t i o nd e t a i l s ；1 4 ：；3c o n f i g u r a t i o n so f c o p tb i m e t a l l i cc l u s t e r s 。11 ； 3 3 1s o m ep h y s i c a lq u a n t i t i e si nm cs i m u l a t i o n s 15 3 3 2t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nc om o l ef r a c t i o na n d umm cs i m u l a t i o n 1 6 3 3 3c o n f i g u r a t i o n so f c o p tb i m e t a l l i cc l u s t e r s 1 8 ：；：；4r e l a t i v es t a b i l i t yo fc o p tb i m e t a l l i cc l u s t e r s 2 1 3 4b r i e fs u m m e r y 。2 3 c h a p t e r 4n e wa t o m i cp a i rd i s t r i b u t i o nf u n c t i o n 2 5 4 1i n t r o d u c t i o n s 2 5 4 2p f i n d p l eo fa t o m i cp a i rd i s t r i b u t i o nf u n c t i o n ：! ! ； 4 3s t r u c t u r ef u n c t i o n so fl c o t y p e ，d e c t y p ea n dt o h - t y p ec l u s t e r s 2 6 4 4p d f so fl c o - t y p e ，d e c - t y p ea n d7 i c h t y p ec l u s t e r s 2 9 4 5p d f su n d e rd i f f e r e n tc of r a c t i o n s ：；：1 4 6p d f su n d e rd i f f e r e n tt e m p e r a t u r e s ：；6 4 7 】j l l j e fs u m m e r y ：；8 c h a p t e r 5t e n s i l eo fc u n ib i m e t a l l i cn a n o w i r e s 4 1 5 1i n t r o d u c t i o n s 4 1 1 ；2s i m u l a t i o nm e t h o d sa n dd e t a i l s 拿：1 5 2 1i n i t i a la t o m i cc o n f i g u r a t i o n s 4 2 5 2 2m cs i m u l a t i o nd e t a i l s 4 2 1 ；2 ：；m ds i m u l a t i o nd e t a i l s 4 3 1 ；3r e s u l t sa n dd i s c u s s i o n s 4 3 5 3 1c o n f i g u r a t i o n so fc u - n ib i m e t a l l i cn a n o w i r e s 4 3 5 3 2t e n s i l ea n ds t r u c t u r a lp h a s et r a n s i t i o no fc u 2 0 0 2 n i l 5 9 8b i m e t a l l i cn a n o w i r e s 一4 6 5 3 3t e n s i l eo f c u n ib i m e t a l l i cn a n o w i r e sw i t hd i f f e r e n tc o m p o s i t i o n s 4 9 5 3 4t e n s i l eo fc u - n ib i m e t a l l i cn a n o w i r e su n d e rd i f f e r e n ts t r a i nr a t e s 。5 0 5 3 5c o m p o s i t i o nd e p e n d e n c eo f m e c h a n i c a lp r o p e r t i e so f c u - n ib i m e t a l l i cn a n o w i r e s 5 2 5 3 6m e c h a n i s mo f c o m p o s i t i o nd e p e n d e n c eo f e l a s t i cm o d u l u s 5 5 5 4b r i e fs u m m e r y 5 5 c h a p t e r6 c o n c l u s i o n s 5 7 x i v c o n t c n t s r e f e r e n c e s 5 9 a c k n o w l e d g e m e n t s 6 5 p u b f i c a t i o n s 6 7 i n t r o d u c t i o no fa u t h o ra n da d v i s o r 6 9 符号说明 符号说明 原子散射因子的拟合常数 物系i 的原子浓度 德拜一瓦勒因数 m a c k y 十面体 1 0 0 方向上的弹性模量 平均键能，e v d e e - t y p ec o p t 双金属纳米簇的平均结合能，e v i c o - t y p ec o p t 双金属纳米簇的平均结合能，e v 纳米线核心区域势能的平均值，e v 纳米线表面区域势能的平均值，e v 第f 个表面原子的势能，e v 原子散射因子 德拜公式 m a c k y 二十面体 x 射线波长 原子个数 总的表面原子的个数 散射矢量空间 x 射线进入和传出夹角的一半 原子f 和，之间的距离 结构因子 温度 m a c k y 八面体 d e c t y p e 和i c o t y p e 双金属纳米簇结合能之差，c v 化学位之差，e v 震 炉矽 ， 。颤 烨 卯腑 一q矿一一风一黝蚴见栉q秒删z却 第一章文献综述 1 1 双金属纳米簇概述 1 1 1 纳米团簇简介 第一章文献综述 纳米团簇( c l u s t e r ) 或纳米粒子( p a r t i c l e ) 通常指由几个至几千个原子组成的系 统，其直径介于几个至几十个纳米之间。团簇由于其独特的大小尺寸，与单个原子分 子或宏观凝聚态物质不同，表现出优良的物理和化学性质【l 】。团簇的性质还受原子数 目和种类的影响1 2 】，其中一个重要的方面就是尺寸依赖的物理和化学性质1 3 ，4 】，如几何 结构、热稳定性等。就是具有相同原子数目的纳米簇，在不同温度下，也可能存在多 种不同的结构，这必然会影响纳米簇的特性及其应用领域。 1 1 2 双金属纳米簇和纳米线 由于金属纳米簇具有广阔的应用前景，可以应用在催化剂、电子和光学等多个领 域，所以引起了人们越来越多的关注。而纳米合金( 包括双金属纳米簇和双金属纳米 线) 是通过对单一金属纳米簇或纳米线混合进其它一种或多种金属，两种或两种以上 金属在融合过程中，会产生金属之间的协同作用，该作用会促使纳米合金某些性质极 大的增强，如磁性等，这样便可以提高其性能和扩展其应用领域。纳米合金不同的化 学组成、结构导致了纳米合金具有更加广阔的应用领域，如电子、工程和催化剂1 5 j 等 领域。这就促使人们关注如何通过修改其组成、原子排列和结构等因素【6 圳，合成满足 各种需求的纳米合金。 事实上，双金属纳米合金魔幻数的组成非常重要，这是因为当双金属纳米簇在特 定的化学组成情况下，会表现出特别稳定的性质，比c o p t 和c o p t 3 相对于其他化学组 成的c o p t 双金属纳米簇更加常见和稳定等。两种或两种以上金属在融合过程中产生 的协同作用会促使双金属纳米簇出现一些单一金属情况下不具有的性质，比如a g - f e 双金属纳米簇会导致在体相合金中不相溶的a g 和f e 两种金属出现混合现象p j 。 1 2 双金属纳米簇的类型和结构 1 2 1 双金属纳米簇的混合类型 由于不同金属具有不同的原子大小和表面能，导致了双金属纳米簇在混合过程中 会出现不同的混合类型。图1 1 给出了四种主要的混合类型。 北京化工大学硕士学位论文 1 “核壳 式结构。如图1 1 ( a ) 所示，“核壳”式结构( c o r e s h e l l ) 是指双金属 在混合过程中，出现了明显的分层结构，由于这种分层是从球心向外延续的，所以呈 现出明显的“核壳式结构。在这种“核壳式结构中，一种金属位于纳米簇的核心 位置，另外一种金属将该金属包裹起来，形成k b 。h e n 结构。这一结构的出现，引起 了人们极大的兴趣，并且被广泛的合成和进行了深入的研究，本文也是主要研究这种 “核壳 式结构双金属纳米簇和纳米线的性质。 2 “从属 式结构。从图1 1 ( b ) 中可以看出，“从