中文摘要：

本项目旨在建立一种利用简单方便的电化学还原技术直接制备形状与尺寸可控的金属纳米粒子的电化学合成新方法。主要研究内容包括使用EC-STM、TEM、UV-VIS等多项测试技术研究金属离子在水溶性高分子聚合物的保护下通过电化学还原直接形成纳米粒子的反应机制；利用水溶性高分子聚合物或者此类物质与适当的表面活性剂所形成的分子聚集体作为纳米粒子的"稳定剂"和"形状控制剂"，制备大小和形状可控的有代表性的几种

结论摘要：

(1)利用多种电化学技术，结合紫外－可见光谱、透射和扫描电镜等测试方法，较为系统地研究了金离子在水溶性高分子聚合物聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的保护下电化学还原形成金纳米粒子的反应机制。(2)研究结果表明PVP不但可以作为金属纳米粒子的"稳定剂"，而且可充当纳米晶核定向生长的"形状控制剂"。使用长链的PVP（如K90）做保护剂时通常得到多面体的金纳米晶体，而且PVP链的动态卷曲和伸展可诱导金纳米晶体自发地组装成一维线状和环状的纳米粒子聚集体；利用短链的PVP（如K17）作为纳米粒子保护剂时，因聚合物大分子对金纳米团簇的不充分的保护作用可导致金纳米微粒之间发生定向聚集，从而形成一定数量的超薄的三角或六角形状的金纳米盘产物。(3)巧妙地利用了PVP在水相中的溶解度随温度升高而降低，但在正丁醇相中的溶解度随温度升高而增加的特性，以简单的升温和控温方式实现了高度稳定的金、银、铂纳米粒子从水相向有机相的相转移。(4)利用金离子在水溶性高分子"形状控制剂"存在下的缓慢还原，通过控制纳米晶核的定向生长，合成了具有微米级的底面、纳米级厚度的超薄金棱柱，并建立了制备单晶薄膜的实验方法。