牺牲模板法制备蛋黄—蛋壳结构及介孔中空结构纳米材料

发布时间：2017-04-11 01:10

  本文关键词：牺牲模板法制备蛋黄—蛋壳结构及介孔中空结构纳米材料，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着纳米材料的不断发展,具有特殊结构的纳米粒子越来越受到人们的关注。蛋黄-蛋壳和中空结构作为核壳结构中两类典型的特殊结构,拥有着不同于传统定义中核壳结构纳米粒子的性能与结构,在许多领域都有着重要的应用。近年来,以Au纳米颗粒为核的蛋黄-蛋壳以及镧系元素掺杂的上转换荧光中空结构纳米材料由于在众多领域中的重要应用价值,一直以来都是人们研究的热点。因此,本论文设计了一种简便的制备路线,合成出以单个和多个Au纳米颗粒为核的蛋黄-蛋壳以及形貌可调的镧系元素掺杂的上转换荧光中空结构纳米粒子。并借助透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附脱附、X射线粉末衍射仪(XRD)和上转换荧光分光光度计等多种测试方法进行表征。具体内容如下:(1)以Au@SiO_2核壳结构纳米粒子为模板,合成了均一的Au@mesoporous SnO_2(Au@mSnO_2)蛋黄-蛋壳结构纳米粒子,并对该纳米粒子进行了结构的表征和性能的检测,结果发现该纳米粒子在催化还原对硝基苯酚(4-NP)的实验中表现出优异的催化性能和循环稳定性。(2)以SiO_2为模板,合成了具有多个Au核的蛋黄-蛋壳结构的Au@mSnO_2纳米粒子,且该纳米粒子尺寸均一,分散性良好。更重要的是,在光降解罗丹明B(RhB)溶液的这一过程中,该纳米粒子表现出了优异的光催化性能和可重复利用性。(3)以SiO_2为模板,尿素为沉淀剂,合成了Ln~(3+)(Ln=Yb和Er)掺杂的上转换荧光Gd_2O_3和GdF3介孔中空纳米球、纳米棒。并用多种测试手段对它们进行了表征,从而推测出这些纳米材料在生物成像、药物输送等方面具有重要的潜在应用价值。同时,这种以SiO_2为模板的合成方法可以延伸到制备一系列形貌可调的镧系元素掺杂的稀土氧化物和氟化物。
【关键词】：蛋黄-蛋壳结构 上转换荧光 对硝基苯酚(催化) 生物成像(中空结构)
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.1;O643.36
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-20
• 1.1 引言7
• 1.2 蛋黄-蛋壳结构纳米粒子的制备7-13
• 1.2.1 硬模板法8-10
• 1.2.2 软模板法10-11
• 1.2.3 奥斯特瓦尔德熟化11-12
• 1.2.4 柯肯达尔扩散法12-13
• 1.3 蛋黄-蛋壳结构纳米粒子的应用13-15
• 1.3.1 纳米反应器13-14
• 1.3.2 药物递送14
• 1.3.3 锂离子电池14-15
• 1.4 蛋黄-蛋壳结构纳米粒子的前景15
• 1.5 中空结构纳米粒子概述15-16
• 1.6 模板法合成中空结构纳米粒子16-18
• 1.6.1 硬模板法16-17
• 1.6.2 软模板法17-18
• 1.7 中空结构纳米粒子的应用18-19
• 1.7.1 药物递送18
• 1.7.2 锂离子电池18
• 1.7.3 催化18-19
• 1.8 论文选题背景以及研究内容19-20
• 第二章 实验药品、仪器和测试方法20-23
• 2.1 实验药品20-21
• 2.2 实验仪器21
• 2.3 测试仪器及方法21-23
• 2.3.1 透射电子显微镜（TEM）分析21
• 2.3.2 扫描电镜（SEM）分析21
• 2.3.3 能谱（EDS）分析21
• 2.3.4 X射线粉末衍射仪（XRD）21-22
• 2.3.5 紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）分析22
• 2.3.6 氮气吸附脱附22
• 2.3.7 X射线光电子能谱分析（XPS）分析22
• 2.3.8 荧光光谱分析22-23
• 第三章 Au@m SnO_2蛋黄-蛋壳结构纳米粒子的制备及催化性能研究23-34
• 3.1 引言23-24
• 3.2 实验部分24-25
• 3.2.1 Au@SiO_2核壳结构纳米粒子的制备24
• 3.2.2 Au@m SnO_2蛋黄-蛋壳结构纳米粒子的制备24
• 3.2.3 Au@m SnO_2蛋黄-蛋壳纳米粒子催化性能的研究24-25
• 3.3 结果与讨论25-32
• 3.3.1 Au@m SnO_2蛋黄-蛋壳结构纳米粒子形成过程25
• 3.3.2 Au@m SnO_2蛋黄-蛋壳结构纳米粒子的表征25-30
• 3.3.3 Au@m SnO_2蛋黄-蛋壳结构纳米粒子在催化方面的应用30-32
• 3.4 本章小结32-34
• 第四章 多核蛋黄-蛋壳结构Au@m SnO_2纳米粒子的制备及应用研究34-42
• 4.1 引言34
• 4.2 实验部分34-36
• 4.2.1 SiO_2纳米粒子的制备34-35
• 4.2.2 氨基修饰的SiO_2纳米粒子的制备35
• 4.2.3 Au颗粒的制备35
• 4.2.4 Au颗粒包覆SiO_2纳米粒子的制备（SiO_2@Au）35
• 4.2.5 多核蛋黄-蛋壳结构Au@m SnO_2纳米粒子的制备35
• 4.2.6 多核蛋黄-蛋壳结构Au@m SnO_2纳米粒子催化性能的研究35-36
• 4.3 结果与讨论36-41
• 4.3.1 多核蛋黄-蛋壳结构Au@m SnO_2纳米粒子形成过程36
• 4.3.2 多核蛋黄-蛋壳结构Au@m SnO_2纳米粒子的表征36-40
• 4.3.3 多核蛋黄-蛋壳结构Au@m SnO_2纳米粒子在催化方面的应用40-41
• 4.4 本章小结41-42
• 第五章 上转换荧光Gd_2O_3:Ln~(3+)和Gd F3:Ln~(3+)的介孔中空纳米球、纳米棒的制备及表征42-50
• 5.1 引言42
• 5.2 实验部分42-44
• 5.2.1 SiO_2纳米粒子的制备42-43
• 5.2.2 SiO_2@Gd(OH)CO3·H2O:Yb~(3+)/Er~(3+)纳米粒子的制备43
• 5.2.3 中空前驱体纳米球和纳米棒的制备43
• 5.2.4 上转换荧光Gd_2O_3:Yb~(3+)/Er~(3+)，Gd F3: Yb~(3+)/Er~(3+)介孔中空纳米球、纳米棒的制备43-44
• 5.3 结果与讨论44-49
• 5.3.1 上转换荧光Gd_2O_3:Yb~(3+)/Er~(3+)，Gd F3:Yb~(3+)/Er~(3+)介孔中空纳米球和纳米棒的制备过程44
• 5.3.2 上转换荧光Gd_2O_3:Yb~(3+)/Er~(3+)，Gd F3:Yb~(3+)/Er~(3+)介孔中空纳米球和纳米棒的表征44-49
• 5.4 本章小结49-50
• 结论50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-59
• 附录59

  本文关键词：牺牲模板法制备蛋黄—蛋壳结构及介孔中空结构纳米材料，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：297964