一、化學(xué)方法（主流方法）

1. 浸漬還原法

• 預(yù)處理：碳納米管經(jīng)硝酸、硫酸等酸化，引入羥基（-OH）、羧基（-COOH）等活性基團(tuán)，增強(qiáng)對金前驅(qū)體的吸附能力；

• 浸漬：將預(yù)處理后的 CNTs 分散于 HAuCl?溶液中，攪拌吸附（通常 1-24 小時(shí)）；

• 還原：加入還原劑（如 NaBH?、檸檬酸三鈉、抗壞血酸等），在室溫或加熱條件下還原 Au3?為 Au?；

• 后處理：離心、洗滌（去除未反應(yīng)的前驅(qū)體和雜質(zhì)）、干燥（真空或冷凍干燥）。

• 前驅(qū)體：0.1 mol/L HAuCl?溶液；

• 還原劑：0.05 mol/L NaBH?（過量）；

• 條件：室溫?cái)嚢?2 小時(shí)，pH 控制在 7-9（堿性條件利于 Au 顆粒分散）。

2. 原位還原法

• 將酸化 CNTs 分散于 HAuCl?溶液中，80℃回流 2 小時(shí)，無需額外還原劑，直接生成 Au/CNTs 復(fù)合材料。

3. 溶膠 - 凝膠法

• 制備金溶膠：用檸檬酸三鈉還原 HAuCl?，得到粒徑均一的金納米顆粒（表面帶負(fù)電）；

• 負(fù)載：將表面帶正電的 CNTs（如經(jīng)胺基修飾）與金溶膠混合，通過靜電吸引結(jié)合；或通過 CNTs 表面的羥基與金顆粒表面的配體反應(yīng)（如硫醇 - 金鍵）。

4. 電化學(xué)沉積法

• 將 CNTs 涂覆在導(dǎo)電基底（如玻璃碳電極）上，作為工作電極；

• 電解液：0.01 mol/L HAuCl? + 0.1 mol/L H?SO?；

• 沉積條件：恒電位（-0.2 ~ -0.5 V vs 飽和甘汞電極），沉積時(shí)間 10-600 秒。

二、物理方法

1. 物理吸附法

2. 濺射法

三、關(guān)鍵影響因素

1. 碳納米管預(yù)處理：酸化可引入活性基團(tuán)，提高對金前驅(qū)體的吸附能力，減少團(tuán)聚（但過度處理會(huì)破壞 CNTs 結(jié)構(gòu)）；

2. 金前驅(qū)體濃度：濃度過高易導(dǎo)致金顆粒團(tuán)聚，過低則負(fù)載量不足；

3. 還原劑種類：

• NaBH?還原能力強(qiáng)，生成的金顆粒小（1-5 nm）；

• 檸檬酸三鈉還原生成的顆粒較大（5-20 nm），分散性更好；

4. pH 值：堿性條件利于 Au3?與 CNTs 表面的羥基結(jié)合，酸性條件易導(dǎo)致脫附。

四、應(yīng)用場景

• 催化領(lǐng)域：用于 CO 氧化、硝基化合物還原等反應(yīng)（金納米顆粒為活性中心，CNTs 提供高比表面積載體）；

• 傳感器：基于金的表面等離子體共振（SPR）效應(yīng)，制備檢測重金屬離子、生物分子的傳感器；

• 能源領(lǐng)域：作為燃料電池催化劑載體，提高電催化效率和穩(wěn)定性。

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