本文關(guān)鍵詞：金屬納米顆粒固載濾紙復(fù)合材料的制備、表征以及催化應(yīng)用

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【摘要】：金屬納米顆粒由于具有一些優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì)從而引起了人們廣泛的研究興趣,但是金屬納米顆粒在水溶液中易團(tuán)聚和難以重復(fù)使用,這就需要一個(gè)載體以提高顆粒的穩(wěn)定性和重復(fù)使用性能。在尋找合適載體的過程中,本論文發(fā)現(xiàn)普通常見、價(jià)格低廉、機(jī)械性能好、便于表面修飾的濾紙是一種理想的載體。本文利用聚乙烯亞胺來包裹金、鈀、銀納米顆粒,并分別將這三種納米金屬顆粒成功地固載在濾紙上,接著通過SEM、TEM、EDS、TGA、UV-vis和ICP-OES等測試方法對制備出的復(fù)合材料進(jìn)行表征,并且對催化和重復(fù)使用性能進(jìn)行測試。本論文主要包括以下三方面的研究工作:一、制備、表征金納米顆粒固載濾紙,并研究其催化和重復(fù)使用性能。首先以聚乙烯亞胺(PEI)作為穩(wěn)定劑制備出聚乙烯亞胺包裹的金納米顆粒(Au PENPs),然后通過PEI和濾紙之間的靜電作用將其固載在濾紙上。從TEM圖片可以看出固載后的Au PENPs呈現(xiàn)橢圓狀,均勻分布在濾紙纖維的表面,且直徑為3.5±0.9 nm、固載率為1.4%。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明Au PENPs固載濾紙對4-硝基苯酚(4-NP)的還原反應(yīng)具有良好的催化和重復(fù)使用性能。二、制備、表征納米鈀固載濾紙,并研究其催化和重復(fù)利用性能。首先通過自組裝方法先后將PEI和PdCl42-固載在濾紙上,然后通過載濾紙催化4-NP和六價(jià)鉻(Cr(VI))的還原反應(yīng)來評估復(fù)合材料的催化和重復(fù)使用性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示納米鈀固載濾紙具有良好的催化和重復(fù)使用性能。三、制備、表征銀納米顆粒固載濾紙,并研究其催化和重復(fù)使用性能。首先以PEI作為穩(wěn)定劑制備出聚乙烯亞胺包裹的銀納米顆粒(Ag PENPs)。從Ag PENPs的TEM圖片,可以看出制備的納米顆粒為橢圓狀、分布均勻、無團(tuán)聚。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)計(jì)算,Ag PENPs的直徑為4.6±1.3 nm。將濾紙浸泡在制備Ag PENPs溶液中,得到固載率為6.6%的Ag PENPs固載濾紙。研究表明Ag PENPs固載濾紙對4-NP的還原反應(yīng)具有良好的催化性能,同時(shí)Ag PENPs固載后也具有良好的重復(fù)使用性能。金屬納米顆粒固載濾紙具有制備工藝簡單、成本低、催化和重復(fù)使用性能好等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)這種制備復(fù)合材料的方法也可以運(yùn)用到其它納米金屬,因此金屬納米顆粒固載濾紙?jiān)诖呋鞲泻蜕镝t(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有很強(qiáng)的應(yīng)用潛力。
【關(guān)鍵詞】：金屬納米顆粒 濾紙 催化 自組裝
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O643.36;TB33
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 緒論13-26
• 1.1 前言13
• 1.2 金屬納米顆粒材料的研究13-19
• 1.2.1 金屬納米顆粒的材料性質(zhì)13-14
• 1.2.2 金屬納米顆粒的制備方法14-16
• 1.2.3 金屬納米顆粒的的表征方法16-18
• 1.2.4 金屬納米顆粒的應(yīng)用研究18-19
• 1.3 聚乙烯亞胺簡介19-20
• 1.3.1 聚乙烯亞胺的基本特性19-20
• 1.3.2 聚乙烯亞胺的應(yīng)用20
• 1.4 濾紙簡介20-21
• 1.4.1 濾紙的基本特性20-21
• 1.4.2 濾紙的應(yīng)用21
• 1.5 金屬納米顆粒固載濾紙復(fù)合材料的研究進(jìn)展21-23
• 1.5.1 金納米顆粒固載濾紙復(fù)合材料21-22
• 1.5.2 鈀納米顆粒固載濾紙復(fù)合材料22
• 1.5.3 銀納米顆粒固載濾紙復(fù)合材料22-23
• 1.6 本課題的研究目標(biāo)、內(nèi)容及創(chuàng)新之處23-26
• 1.6.1 研究目標(biāo)23
• 1.6.2 研究內(nèi)容23-24
• 1.6.3 本文的創(chuàng)新性24-26
• 第二章 Au PENPs固載濾紙復(fù)合材料的制備、表征及其在催化領(lǐng)域的應(yīng)用26-36
• 2.1 引言26-27
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分27-28
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料27
• 2.2.2 Au PENPs固載濾紙的制備方法27-28
• 2.3 材料的測試和表征28-29
• 2.3.1 材料的表征儀器和方法28-29
• 2.3.2 Au PENPs固載濾紙催化性能的測試方法29
• 2.4 結(jié)果與討論29-35
• 2.4.1 Au PENPs的表征結(jié)果29
• 2.4.2 Au PENPs固載濾紙的表征結(jié)果29-33
• 2.4.3 Au PENPs固載濾紙催化性能的測試結(jié)果33-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第三章 納米鈀固載濾紙復(fù)合材料的制備、表征及其在催化領(lǐng)域的應(yīng)用36-46
• 3.1 引言36-37
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分37-38
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料37
• 3.2.2 納米鈀固載濾紙的制備方法37-38
• 3.3 材料的測試和表征38
• 3.3.1 材料表征的儀器和方法38
• 3.3.2 納米鈀固載濾紙催化性能的測試方法38
• 3.4 結(jié)果與討論38-44
• 3.4.1 納米鈀固載濾紙表征的結(jié)果38-41
• 3.4.2 納米鈀固載濾紙催化實(shí)驗(yàn)的結(jié)果41-44
• 3.5 本章小結(jié)44-46
• 第四章 Ag PENPs固載濾紙復(fù)合材料的制備、表征及其在催化領(lǐng)域的應(yīng)用46-55
• 4.1 引言46
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分46-47
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料46-47
• 4.2.2 Ag PENPs固載濾紙的制備方法47
• 4.3 材料的測試和表征47-48
• 4.3.1 材料表征的儀器和方法47-48
• 4.3.2 Ag PENPs固載濾紙催化性能的測試方法48
• 4.4 結(jié)果與討論48-53
• 4.4.1 Ag PENPs的表征結(jié)果48
• 4.4.2 Ag PENPs固載濾紙的表征結(jié)果48-52
• 4.4.3 Ag PENPs固載濾紙催化性能的測試結(jié)果52-53
• 4.5 本章小結(jié)53-55
• 第五章 結(jié)論與展望55-58
• 5.1 研究結(jié)論55-56
• 5.2 課題展望56-58
• 參考文獻(xiàn)58-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和專利64-65
• 致謝65

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1 杜松濤,熊貴光;復(fù)合金屬納米顆粒多孔硅的光學(xué)非線性特性[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版);2003年05期

2 何武強(qiáng),何寶林,陳益賢,廖小娟,劉漢范;溶劑穩(wěn)定的鈀金屬納米顆粒的制備[J];中南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年04期

3 杜天倫;楊修春;黃文e，

本文編號：549482