本文關(guān)鍵詞：貴金屬基多功能磁性異質(zhì)納米復(fù)合材料的制備及其性能研究

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【摘要】：多功能的多元異質(zhì)復(fù)合納米結(jié)構(gòu),是將兩種或多種功能材料通過(guò)外延生長(zhǎng)的方式結(jié)合為一體,從而實(shí)現(xiàn)在單一顆粒上多功能的發(fā)揮,具有常規(guī)單組分納米材料所不具備的優(yōu)勢(shì)。值得注意的是,各組分之間通過(guò)微小界面緊密相連,電子可通過(guò)界面進(jìn)行傳輸和重排,由此引發(fā)的耦合效應(yīng)和界面相互作用,通常會(huì)引發(fā)特定功能的增強(qiáng)甚至新的功能的產(chǎn)生。此外,如果將兩種同時(shí)具備某種特性的材料結(jié)合,得到的異質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)在特定功能上的協(xié)同增強(qiáng)效應(yīng)通常會(huì)產(chǎn)生1+12的效果,具有物理混合所不具備的優(yōu)勢(shì)。這對(duì)于未來(lái)多功能或特定功能增強(qiáng)材料的設(shè)計(jì)合成有著重要的指導(dǎo)意義,也是納米材料科學(xué)當(dāng)前和未來(lái)的一個(gè)重要發(fā)展方向。本文基于貴金屬-磁性異質(zhì)納米復(fù)合材料在催化及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的巨大應(yīng)用潛力,設(shè)計(jì)合成了三種貴金屬-磁性異質(zhì)納米復(fù)合材料,對(duì)外延成核和成長(zhǎng)的影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)的探索,對(duì)成核和生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了探究。隨后對(duì)三種材料表面等離子共振吸收(SPR)的變化,磁性,Ag-Fe@Fe3O4材料的催化性能,以及AuFe2C材料的MRI成像效果和光熱效果進(jìn)行了初步的評(píng)價(jià)。首先,提出用“自還原法”在溫和條件下制備單分散貴金屬基磁性異質(zhì)納米復(fù)合材料的路線,并成功應(yīng)用于啞鈴狀的Ag-Fe@Fe3O4的制備。系統(tǒng)研究了Fe3O4殼厚度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、Fe@Fe3O4結(jié)晶性等因素對(duì)Ag成核和生長(zhǎng)的影響,并提出了“截止厚度”效應(yīng)。Fe@Fe3O4的結(jié)合引發(fā)了Ag納米粒子SPR最高峰的藍(lán)移。在催化還原對(duì)硝基苯酚試驗(yàn)中,該材料表現(xiàn)出了非常高的催化活性和循環(huán)穩(wěn)定性。其次,以“截止厚度”效應(yīng)為指導(dǎo),對(duì)上述方法進(jìn)行改進(jìn),實(shí)現(xiàn)了多顆超小納米Ag圍繞Fe@Fe3O4外延生長(zhǎng)的衛(wèi)星狀A(yù)gx-Fe@Fe3O4磁性異質(zhì)納米復(fù)合材料的制備。發(fā)現(xiàn)隨反應(yīng)溫度的升高,Ag納米粒子同樣出現(xiàn)了逐漸減小的現(xiàn)象,進(jìn)一步佐證的“截止厚度”原理。隨著Ag粒徑的減小,衛(wèi)星狀異質(zhì)結(jié)的SPR最高峰逐漸藍(lán)移�；谛〕叽缧�(yīng),Ag粒徑的減小和數(shù)量的增多導(dǎo)致衛(wèi)星狀結(jié)構(gòu)的催化活性進(jìn)一步提高。最后,制備了Au-Fe2C磁性異質(zhì)納米復(fù)合材料并對(duì)其體外MRI成像和光熱效果進(jìn)行初步測(cè)試。通過(guò)還原性氣氛下的高溫液相熱解法首先制備了Au-Fe納米粒子,系統(tǒng)研究了Fe對(duì)Au納米粒子表面潤(rùn)濕效果與表面活性劑濃度的關(guān)系,從而實(shí)現(xiàn)了從核@殼結(jié)構(gòu)到啞鈴狀結(jié)構(gòu)的有效調(diào)控。進(jìn)一步的碳化,得到三種結(jié)構(gòu)的Au-Fe2C納米異質(zhì)結(jié)。Fe會(huì)影響Au的SPR效應(yīng),引起SPR最高峰的紅移,而碳化之后,Fe2C則會(huì)引起SPR最高峰的大幅度藍(lán)移。體外光熱對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了Au與Fe2C在光熱上的協(xié)同增強(qiáng)效應(yīng);作為核磁共振成像(MRI)造影劑,Au-Fe2C納米異質(zhì)結(jié)表現(xiàn)出優(yōu)異的造影效果。
【關(guān)鍵詞】：磁性納米異質(zhì)結(jié) 自還原法 表面等離子體共振效應(yīng) 催化 造影劑 光熱
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.1;TB33
【目錄】：

• 摘要2-4
• Abstract4-10
• 第一章 緒論10-31
• 1.1 引言10-11
• 1.2 磁性納米材料11-16
• 1.2.1 磁性納米材料的概述11-13
• 1.2.2 單分散磁性納米材料的合成13-16
• 1.2.3 磁性納米材料的應(yīng)用介紹16
• 1.3 貴金屬納米材料16-20
• 1.3.1 貴金屬納米材料的概述16-17
• 1.3.2 表面等離子體共振效應(yīng)17-19
• 1.3.3 貴金屬納米材料的應(yīng)用19-20
• 1.4 多功能磁性異質(zhì)納米復(fù)合材料20-26
• 1.4.1 核@殼結(jié)構(gòu)異質(zhì)結(jié)21-22
• 1.4.2 啞鈴狀異質(zhì)結(jié)22-24
• 1.4.3 多元衛(wèi)星狀異質(zhì)結(jié)24-26
• 1.5 多功能磁性異質(zhì)納米復(fù)合材料的應(yīng)用26-28
• 1.5.1 催化26-27
• 1.5.2 生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用27-28
• 1.6 研究意義和研究?jī)?nèi)容28-31
• 1.6.1 研究意義28-29
• 1.6.2 研究?jī)?nèi)容29-31
• 第二章 啞鈴狀A(yù)g-Fe@Fe_3O_4磁性異質(zhì)納米復(fù)合材料合成及性能研究31-55
• 2.1 引言31-32
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分32-38
• 2.2.1 試劑及設(shè)備32-33
• 2.2.2 表征技術(shù)33-34
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程34-37
• 2.2.3.1 油酸銀（AgOA）的制備34-35
• 2.2.3.2 單分散Fe@Fe_3O_4納米顆粒的制備35-36
• 2.2.3.3 啞鈴狀A(yù)g-Fe@Fe_3O_4納米異質(zhì)復(fù)合材料的制備36-37
• 2.2.4 催化還原對(duì)硝基苯酚37-38
• 2.3 結(jié)果與分析38-51
• 2.3.1 Fe@Fe_3O_4納米粒子的表征38-39
• 2.3.2 Ag-Fe@Fe_3O_4納米粒子的形貌和物相表征39-41
• 2.3.3 Fe@Fe_3O_4結(jié)晶性對(duì)Ag生長(zhǎng)的影響41-42
• 2.3.4 Fe@Fe_3O_4氧化殼層厚度對(duì)Ag生長(zhǎng)的影響42-45
• 2.3.5 反應(yīng)溫度對(duì)Ag大小的影響45-47
• 2.3.6 反應(yīng)過(guò)程的時(shí)間監(jiān)測(cè)及生長(zhǎng)機(jī)理探究47-49
• 2.3.7 產(chǎn)物磁性表征49-50
• 2.3.8 產(chǎn)物的光學(xué)性質(zhì)50-51
• 2.4 催化性能研究51-53
• 2.5 本章小結(jié)53-55
• 第三章 衛(wèi)星狀A(yù)g_x-Fe@Fe_3O_4磁性異質(zhì)納米復(fù)合材料的控制合成及性能研究55-69
• 3.1 引言55-56
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分56-58
• 3.2.1 試劑及儀器56
• 3.2.2 表征技術(shù)56-57
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程57-58
• 3.2.3.1 油胺銀（AgOAm）的合成57
• 3.2.3.2 無(wú)定型Fe的合成57-58
• 3.2.3.3 衛(wèi)星狀A(yù)g_x-Fe@Fe_3O_4的合成58
• 3.2.4 催化還原對(duì)硝基苯酚實(shí)驗(yàn)58
• 3.3 結(jié)果與分析58-66
• 3.3.1 形貌及物相表征58-62
• 3.3.2 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物中Ag的數(shù)量和粒徑的影響62-64
• 3.3.3 產(chǎn)物的磁性表征64-65
• 3.3.4 產(chǎn)物的光學(xué)性質(zhì)65-66
• 3.4 催化性能研究66-67
• 3.5 本章小結(jié)67-69
• 第四章 Au-Fe_2C磁性異質(zhì)納米復(fù)合材料的控制合成及應(yīng)用研究69-87
• 4.1 引言69-70
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分70-74
• 4.2.1 試劑與儀器70-71
• 4.2.2 表征技術(shù)71
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟71-74
• 4.2.3.1 單分散Au納米粒子的制備71-72
• 4.2.3.2 單分散Fe_2C納米粒子的制備72-73
• 4.2.3.3 單分散Au-Fe_2C納米異質(zhì)復(fù)合材料的制備73-74
• 4.2.3.4 Au-Fe_2C納米粒子的表面修飾74
• 4.2.4 Au-Fe_2C納米粒子核磁共振性能測(cè)試74
• 4.3 結(jié)果與分析74-84
• 4.3.1 形貌及結(jié)構(gòu)表征74-79
• 4.3.1.1 Au納米粒子的形貌、結(jié)構(gòu)表征74-75
• 4.3.1.2 a-Fe及Fe_2C納米粒子的形貌、結(jié)構(gòu)表征75-76
• 4.3.1.3 Au-Fe及Au-Fe_2C納米粒子的形貌、結(jié)構(gòu)表征76-79
• 4.3.2 油胺用量對(duì)產(chǎn)物形貌和結(jié)構(gòu)的影響79-81
• 4.3.3 產(chǎn)物的磁性表征81-82
• 4.3.4 產(chǎn)物的光學(xué)性質(zhì)表征82-84
• 4.4 生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用測(cè)試84-86
• 4.4.1 核磁共振成像（MRI）造影效果測(cè)試84-85
• 4.4.2 光熱效果測(cè)試85-86
• 4.5 本章小結(jié)86-87
• 第五章 結(jié)論與展望87-89
• 5.1 結(jié)論87-88
• 5.2 展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-102
• 攻讀碩士學(xué)位期間主要科研成果102-103
• 致謝103-105

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9 ;美國(guó)納米復(fù)合材料需求將增長(zhǎng)[J];橡塑技術(shù)與裝備;2008年03期

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1 宋玉春;納米復(fù)合材料能否風(fēng)行？[N];中國(guó)石化報(bào);2005年

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3 李偉;汽車用上納米復(fù)合材料部件[N];中國(guó)化工報(bào);2004年

4 渤海投資 周延;武漢塑料 突破60日均線壓制[N];證券時(shí)報(bào);2004年

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8 唐偉家 吳汾 李茂彥;尼龍納米復(fù)合材料的開發(fā)和包裝應(yīng)用[N];中國(guó)包裝報(bào);2008年

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10 劉霞;高效存儲(chǔ)氫的納米復(fù)合材料研制成功[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

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1 杜青;鋯基納米復(fù)合材料深度凈化水體中的微量重金屬[D];燕山大學(xué);2015年

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