基于層層自組裝技術(shù)制備Au/Ag多層納米金屬粒子及其催化性能研究
發(fā)布時間:2024-02-17 22:45
納米金屬粒子因其高的比表面積具有高的催化反應活性,被廣泛應用于污水處理、光催化反應以及光電體系中。然而納米金屬粒子粒徑越小,其穩(wěn)定性越差,從而在一定程度上限制其應用。本文以球形聚電解質(zhì)刷(Spherical Polyelectrolyte Brushes, SPB)為納米金屬載體,之后通過靜電吸附作用層層自組裝聚電解質(zhì),通過控制pH值、溫度等反應條件制備出Au/Ag等粒徑可控且分散性、穩(wěn)定性良好的納米金屬粒子,并研究其在催化還原對硝基苯酚實驗中的催化性能。本文首先基于陽離子球形聚電解質(zhì)刷聚苯乙烯-聚(2-氨基乙基酯鹽酸鹽)(PS-PAEMH)制備納米金(Au)粒子,以其為球形基板,將負載銀(Ag)粒子的陰離子型聚-L-天冬氨酸(PAsp-Ag)和負載Au粒子的陽離子型聚烯丙基胺鹽酸鹽(PAH-Au)分別交替吸附在反離子球形基板表面,制備得到Au/Ag/Au的納米金屬粒子層層結(jié)構(gòu)。采用Zeta電勢、紫外可見分光光度計UV-Vis、透射電子顯微鏡TEM、電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀ICP-AES和動態(tài)光散色DLS等觀測層層結(jié)構(gòu)的微觀結(jié)構(gòu)以及各層所含納米Au、 Ag的粒徑、粒徑分布及其含量。這...
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
abstract
第1章 文獻綜述
1.1 引言
1.2 聚合物刷
1.2.1 聚合物刷的分類
1.2.2 聚合物刷合成方法
1.3 納米球形聚電解質(zhì)刷
1.3.1 納米球形聚電解質(zhì)刷簡介
1.3.2 納米球形聚電解質(zhì)刷的合成
1.3.3 納米球形聚電解質(zhì)刷的應用
1.4 納米金屬催化劑
1.4.1 納米金屬催化劑簡介
1.4.2 納米金屬催化劑的制備
1.4.3 納米金屬催化劑的應用
1.5 層層自組裝
1.5.1 層層自組裝原理及分類
1.5.2 層層自組裝的應用
1.6 本文研究的目的和創(chuàng)新性
第2章 基于陽離子型SPB制備Au/Ag/Au納米復合金屬粒子
2.1 引言
2.2 實驗試劑與儀器
2.3 Au/Ag/Au納米復合金屬粒子的合成
2.3.1 Schotten-Baumann反應制備光引發(fā)劑HMEM
2.3.2 乳液聚合制備陽離子型聚苯乙烯核
2.3.3 光乳液聚合制備陽離子型SPB
2.3.4 原位還原制備納米Au粒子
2.3.5 陰離子聚電解質(zhì)PAsp-Ag和陽離子聚電解質(zhì)PAH-Au的合成
2.3.6 靜電層層自組裝合成Au/Ag納米復合金屬粒子
2.3.7 靜電層層自組裝合成Au/Ag/Au納米復合金屬粒子
2.3.8 Au/Ag/Au納米復合金屬粒子層層結(jié)構(gòu)表征方法
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 聚苯乙烯核和陽離子SPB大小及分散性表征
2.4.2 Au/Ag/Au納米復合金屬粒徑表征及顏色變化
2.4.3 Au/Ag紫外吸收峰及納米金屬含量的變化
2.4.4 透射電鏡表征
2.4.5 Zeta電勢表征
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于陰離子型SPB制備Ag/Au/Ag納米復合金屬粒子
3.1 引言
3.2 實驗試劑與儀器
3.3 Ag/Au/Ag納米復合金屬粒子的合成
3.3.1乳液聚合制備陰離子型聚苯乙烯核
3.3.2光乳液聚合制備陰離子SPB
3.3.3 原位還原制備納米Ag
3.3.4 靜電層層自組裝合成Ag/Au/Ag納米復合金屬粒子
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 鹽濃度對陰離子SPB鏈長的影響
3.4.2 PAH濃度對SPB和SPB-Ag吸附的影響
3.4.3 合成路線對制備Ag/Au納米復合金屬粒子穩(wěn)定性的影響
3.4.4 DLS表征
3.4.5 紫外分光光度計表征
3.4.6 透射電鏡表征
3.4.7 Zeta電勢表征
3.5 本章小結(jié)
第4章 Au/Ag納米復合金屬粒子催化性能研究
4.1 引言
4.2 實驗試劑與儀器
4.3 動力學測試方法
4.3.1 實驗測試步驟
4.3.2 對硝基苯酚標準曲線的測定
4.4 Au/Ag納米復合金屬粒子催化還原對硝基苯酚性能研究
4.4.1 Au/Ag納米復合金屬粒子催化還原對硝基苯酚光譜變化
4.4.2 Au/Ag納米復合金屬粒子的濃度對催化還原反應性能的影響
4.4.3 溫度對Au/Ag納米復合金屬粒子催化還原反應性能的影響
4.5 納米Au粒子催化還原對硝基苯酚性能研究
4.5.1 納米Au粒子催化對硝基苯酚還原為對氨基苯酚光譜變化
4.5.2 納米Au粒子濃度對催化還原反應性能的影響
4.5.3 溫度對納米Au粒子催化還原反應性能的影響
4.6 Au/Ag納米復合金屬粒子與納米Au和Ag催化還原反應性能的比較
4.7 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)及工作展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
文獻參考
致謝
碩士期間學術(shù)成果
本文編號:3901447
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
abstract
第1章 文獻綜述
1.1 引言
1.2 聚合物刷
1.2.1 聚合物刷的分類
1.2.2 聚合物刷合成方法
1.3 納米球形聚電解質(zhì)刷
1.3.1 納米球形聚電解質(zhì)刷簡介
1.3.2 納米球形聚電解質(zhì)刷的合成
1.3.3 納米球形聚電解質(zhì)刷的應用
1.4 納米金屬催化劑
1.4.1 納米金屬催化劑簡介
1.4.2 納米金屬催化劑的制備
1.4.3 納米金屬催化劑的應用
1.5 層層自組裝
1.5.1 層層自組裝原理及分類
1.5.2 層層自組裝的應用
1.6 本文研究的目的和創(chuàng)新性
第2章 基于陽離子型SPB制備Au/Ag/Au納米復合金屬粒子
2.1 引言
2.2 實驗試劑與儀器
2.3 Au/Ag/Au納米復合金屬粒子的合成
2.3.1 Schotten-Baumann反應制備光引發(fā)劑HMEM
2.3.2 乳液聚合制備陽離子型聚苯乙烯核
2.3.3 光乳液聚合制備陽離子型SPB
2.3.4 原位還原制備納米Au粒子
2.3.5 陰離子聚電解質(zhì)PAsp-Ag和陽離子聚電解質(zhì)PAH-Au的合成
2.3.6 靜電層層自組裝合成Au/Ag納米復合金屬粒子
2.3.7 靜電層層自組裝合成Au/Ag/Au納米復合金屬粒子
2.3.8 Au/Ag/Au納米復合金屬粒子層層結(jié)構(gòu)表征方法
2.4 結(jié)果與討論
2.4.1 聚苯乙烯核和陽離子SPB大小及分散性表征
2.4.2 Au/Ag/Au納米復合金屬粒徑表征及顏色變化
2.4.3 Au/Ag紫外吸收峰及納米金屬含量的變化
2.4.4 透射電鏡表征
2.4.5 Zeta電勢表征
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于陰離子型SPB制備Ag/Au/Ag納米復合金屬粒子
3.1 引言
3.2 實驗試劑與儀器
3.3 Ag/Au/Ag納米復合金屬粒子的合成
3.3.1乳液聚合制備陰離子型聚苯乙烯核
3.3.2光乳液聚合制備陰離子SPB
3.3.3 原位還原制備納米Ag
3.3.4 靜電層層自組裝合成Ag/Au/Ag納米復合金屬粒子
3.4 結(jié)果與討論
3.4.1 鹽濃度對陰離子SPB鏈長的影響
3.4.2 PAH濃度對SPB和SPB-Ag吸附的影響
3.4.3 合成路線對制備Ag/Au納米復合金屬粒子穩(wěn)定性的影響
3.4.4 DLS表征
3.4.5 紫外分光光度計表征
3.4.6 透射電鏡表征
3.4.7 Zeta電勢表征
3.5 本章小結(jié)
第4章 Au/Ag納米復合金屬粒子催化性能研究
4.1 引言
4.2 實驗試劑與儀器
4.3 動力學測試方法
4.3.1 實驗測試步驟
4.3.2 對硝基苯酚標準曲線的測定
4.4 Au/Ag納米復合金屬粒子催化還原對硝基苯酚性能研究
4.4.1 Au/Ag納米復合金屬粒子催化還原對硝基苯酚光譜變化
4.4.2 Au/Ag納米復合金屬粒子的濃度對催化還原反應性能的影響
4.4.3 溫度對Au/Ag納米復合金屬粒子催化還原反應性能的影響
4.5 納米Au粒子催化還原對硝基苯酚性能研究
4.5.1 納米Au粒子催化對硝基苯酚還原為對氨基苯酚光譜變化
4.5.2 納米Au粒子濃度對催化還原反應性能的影響
4.5.3 溫度對納米Au粒子催化還原反應性能的影響
4.6 Au/Ag納米復合金屬粒子與納米Au和Ag催化還原反應性能的比較
4.7 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)及工作展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
文獻參考
致謝
碩士期間學術(shù)成果
本文編號:3901447
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