多角体蛋白辅助合成钯纳米材料及其电化学催化

发布时间：2019-11-11 07:15

【摘要】：钯纳米材料因其自身独特的优于其他材料的性能,一直是人们研究的重点。人们尝试用各种聚合物作为稳定剂来控制钯纳米材料的形成。本论文采用病毒多角体蛋白作为稳定剂、辅助还原剂和引导剂,实现了较小尺寸、粒径均匀钯纳米粒子及无规则网状分布的钯纳米线的合成,并采用一系列的测试手段对其进行形貌、结构、性能的表征。另外本文对病毒多角体蛋白与钯离子的相互作用做了探究。其主要的研究内容和结果归纳如下:碱解提纯出了大小为纳米级、无规则形状的病毒多角体蛋白。将不同浓度的病毒多角体蛋白与钯盐溶液共同孵化,分别合成了零维的钯纳米粒子和二维的钯纳米线网。所制备出的钯纳米粒子粒径小,约为3.3nm,分布范围小且分散均匀。所制备出的钯纳米线网单根直径约为3.5nm。通过与水的对比试验和孵化过程中不同p H值的实验,分别探究了病毒多角体蛋白在制备钯纳米材料中的作用和发挥稳定剂作用的最佳条件。通过调节改变钯盐溶液浓度参数,探索了制备钯纳米粒子和钯纳米线网的最佳钯盐溶液浓度,总结了所制备的纳米材料随钯盐浓度的变化规律。并对所制备的纳米材料进行稳定性分析。论文中探讨了钯纳米材料的电化学活性表面积和在碱性溶液中对醇类的催化效果。结果表明,钯纳米粒子对甲醇的第一次氧化峰电流密度(5.646 m A·cm-2)比商业Pd/C(1.33 m A·cm-2)高出324.5%;钯纳米线网对乙醇氧化的起始电位比商业Pd/C催化剂提前了60 m V,其氧化峰电流密度(9.80 m A·cm-2)是商业Pd/C催化剂(3.30 m A·cm-2)的3倍。
【图文】：

第 1 章 绪 论Xie 等人用氯金酸（HAuCl4）作为金前驱物，，以牛血清白蛋白（BSA）为模板还原剂，在特定温度和酸度（37 ℃、pH=3.2）的条件下，制备出蛋白质/金纳米合结构，得到了单晶金纳米片[42]。Shuchen 等组装了胰岛素纤维-金纳米线，并成去掉了生物模板，在玻璃表面制备出了金纳米导线[43]。Mime Kobayashi 等用基因饰过得烟草花叶病毒为模板制备出了纳米磁性材料[44]。Xu 等人利用 T4 噬菌体为板制备出了金包铁型纳米粒子，如图 1-1（a）所示[45]。Xian 等人利用α—凝乳胰白酶为模板合成出了铂纳米粒子链，如图 1-1（b）所示[46]。

燕山大学工学硕士学位论文以起到支撑作用，还具有自还原性。Michael T.Harris 课题组利用烟草花叶病毒 Pd 纳米棒，得到如下成果。如图 1-2（a）所示是烟草花叶病毒在未加入任何剂的情况下靠自身蛋白进行 Pd 纳棒的组装和 Pd 盐的还原，所得到的 Pd 纳米貌单一，而且分散度高，而且没有其他杂质的引入。而图 1-2（b）是在制备过加入了 DMAB 作为还原剂，效果反而很差，图中可以看到纳米材料大部分团聚散性差，而且形貌并不规则[50]。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O614.823;TB383.1

【参考文献】

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本文编号：2559137