多功能稀土复合纳米材料的制备与性质研究
本文选题:稀土 + 发光 ; 参考:《华中师范大学》2015年硕士论文
【摘要】:发光稀土配合物具有较好的发光性质,目前,功能单一的材料已无法满足社会的需求。所以人们选择将发光物质和功能性的无机物或者有机聚合物杂化,从而获得性能优异的多功能稀土发光杂化材料。贵金属纳米粒子具有独特的光学、电磁学和高催化等性质而受到了来自各个领域科学家的关注,我们选择了将稀土配合物和贵金属纳米粒子结合在一起,从而制备出了具有发光和催化性能的多功能材料。而聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)具有很明显的温敏性,使其在药物释控、催化、化学分离、医药高分子材料及酶的固定等方面得到广泛应用,若将发光材料或者金、银纳米等材料与温敏材料PNIPAM结合,可以得到具有温敏性的多功能杂化材料。在本论文中我们将温敏凝胶和稀土发光材料、金纳米、银纳米进行杂化,制备出了发光可控和催化可控的多功能杂化材料。本论文的研究内容分为三部分:1、通过Stober方法合成了两种不同尺寸的二氧化硅纳米球,然后对二氧化硅纳米球进行改性,将稀土杂多配合物EuW_(10)嫁接到硅球表面,可得到SiO_2/EuW_(10)复合纳米球。然后通过原位法让金纳米吸附到两种不同尺寸的SiO_2/EuW_(10)复合纳米球的表面。通过UV-vis、XRD、SEM、TEM、荧光、CV等对样品进行了表征,结果表明不同尺寸的硅球表面Au纳米的尺寸也不同,复合材料具有不同的发光性能和催化效率。2、本章合成了SiO_2/EuW_(10)/Au/PNIPAM多功能复合纳米材料,通过XRD、SEM、TEM、荧光等对样品进行了表征,该复合纳米材料具有明显的核壳结构,且在室温时催化对硝基苯酚还原的效率较高,高温时的催化效率相对室温时较低。室温时紫外灯下可发出肉眼可见的红光,高温时红光基本消失。这些现象都说明了PNIPAM的温度敏感性导致了该复合纳米材料在室温和高温时具备了不同的催化和发光性能。3、本章合成了 SiO_2/EuW_(10)/Ag/PNIPAM复合纳米材料,通过UV-vis、SEM、TEM、荧光、TGA、DLS等一系列表征,该复合纳米材料具备了很好的荧光、催化等性能。室温时该复合纳米材料能较快的催化罗丹明B的还原,而高温时的催化罗丹明B的速率较室温时低。室温时通过紫外灯的照射能发出肉眼可见的红光,而高温时基本看不到红光。以上结果表明是PNIPAM的温度敏感性使得复合纳米材料具备了发光可控和催化可控的性能。
[Abstract]:The luminescent rare earth complexes have good luminescence properties. At present, the single functional materials can not meet the needs of the society. Therefore, luminescent materials and functional inorganic or organic polymer hybrids are selected to obtain multifunctional rare-earth luminescent hybrid materials with excellent performance. Due to their unique optical, electromagnetic and high catalytic properties, noble metal nanoparticles have attracted much attention from scientists in various fields. We have chosen to combine rare earth complexes with noble metal nanoparticles. Thus, multifunctional materials with luminescent and catalytic properties were prepared. Poly (N- isopropylacrylamide) (PNIPAM) is widely used in drug release control, catalysis, chemical separation, pharmaceutical polymer materials and enzyme fixation. The multifunctional hybrid materials with temperature sensitivity can be obtained by combining silver nanometers with PNIPAM. In this thesis, we have prepared the multifunctional hybrid materials with controllable luminescence and catalytic control by hybrid the thermosensitive gels and rare earth luminescent materials, gold nanometers and silver nanometers. Two kinds of silica nanospheres of different sizes were synthesized by Stober method. The rare earth heteropoly complex EuW10 was grafted onto the surface of silica spheres. SiO _ 2 / EuW _ (10) composite nanospheres can be obtained. Then gold nanoparticles were adsorbed to the surface of two kinds of Sio _ s with different sizes by in-situ method. The samples were characterized by UV-vis-IR XRDX Sem Tem, fluorescence CV and so on. The results showed that the size of au nanocrystalline on silicon spheres with different sizes was different, and the composite materials had different luminescence properties and catalytic efficiency. In this chapter, SiOStap2EuW10 / Aur / PNIPAM multifunctional composite nanomaterials were synthesized. The samples were characterized by XRDX SEMTEM and fluorescence. The composite nanomaterials have obvious core-shell structure, and the catalytic efficiency of p-nitrophenol reduction at room temperature is higher than that at high temperature, and the catalytic efficiency at high temperature is lower than that at room temperature. At room temperature ultraviolet lamp can emit red light visible to the naked eye, high temperature red light basically disappear. These phenomena indicate that the temperature sensitivity of PNIPAM leads to different catalytic and luminescent properties of PNIPAM at room and high temperatures. In this chapter, SiO2 / EuW10 / Ag- / PNIPAM composite nanomaterials were synthesized and characterized by UV-vis-SEMTEM and TGADLS. The composite nanomaterials have good fluorescent and catalytic properties. The composite nano-material can catalyze the reduction of Rhodamine B quickly at room temperature, but the rate of catalytic Rhodamine B at high temperature is lower than that at room temperature. At room temperature, red light can be seen by ultraviolet lamp, but red light can not be seen at high temperature. The results show that the temperature sensitivity of PNIPAM makes the composite nanomaterials have the properties of luminescence controllability and catalytic controllability.
【学位授予单位】:华中师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB383.1
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,本文编号:2115870
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