自催化反应制备ZnO/SiO 2 和Ag-ZnO/SiO 2 纳米复合材料及再功能化
发布时间：2021-08-19 01:06
进入二十一世以来,纳米材料的合成以及应用技术取得了突飞猛进的进展。在众多的纳米金属粒子中,纳米氧化锌是研究广泛的材料之一。它是一种具有禁带宽度为3.37e V的半导体,在室温下的机子束缚能是60me V,各种环境下有着非常稳定的性质,被广泛应用于光电子学研究,催化研究和传感器指示等研究领域。ZnO纳米粒子在光学和光催化有着独特性质;在光学上,当ZnO纳米粒子的尺寸改变时,荧光发光峰位也会发生改变。本文采用了一种全新的利用分子自催化方式来合成ZnO/SiO2纳米复合材料的方法,利用反应分子内部的自催化基团,催化外加硅源的水解缩合,使制备的纳米氧化锌前驱体被水解生成的Si-O-Si网络体系包裹在里面。最后,通过高温原位煅烧法,制备成了ZnO/SiO2纳米粒子。在合成过程中,通过改变催化基团在分子中的位置、硅源的滴加顺序和方法,能够调控产物的尺寸分布和形貌。本文主要的研究工作有如下几个方面。1.使用β-丙氨酸和氧化锌在70℃水浴下反应生成β-丙氨酸锌的金属盐,然后把正硅酸乙酯加入到β-丙氨酸的水和乙醇混合溶液中,在锌的金属盐中自带质子化的氨基的催化...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 纳米材料概述
1.2.1 纳米粒子的量子尺寸效应
1.2.2 纳米粒子的表面效应和体积效应
1.3 ZnO纳米材料的研究现状
1.3.1 ZnO纳米复合材料的概述
1.3.2 ZnO纳米材料特性
1.3.2.1 ZnO纳米材料的化学性质
1.3.2.2 ZnO纳米材料的光学特性
1.3.2.3 ZnO纳米材料的电化学性质
1.3.2.4 ZnO纳米材料的生物性能
1.3.3 ZnO纳米材料的应用
1.3.3.1 无机陶瓷生产的应用
1.3.3.2 涂料上面应用
1.3.3.3 橡胶改性上面的应用
1.3.3.4 在日用品上面的应用
1.3.3.5 图像记录上面的应用
1.3.3.6 催化剂的应用
1.4 SiO_2纳米结构和性质
1.5 金属粒子/二氧化硅纳米复合材料的合成
1.5.1 层层自组装
1.5.2 异质絮凝法
1.5.3 化学还原法
1.5.4 溶胶-凝胶法
1.6 立题依据及研究内容
第2章 实验部分
2.1 实验药品及实验仪器
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器
2.2 利用β-丙氨酸氨基自催化制备ZnO/SiO_2纳米复合材料
2.2.1 Zn(Ala)_2 的制备
2.2.2 纳米Zn(Ala)_2/SiO_2复合材料的制备
2.2.3 纳米ZnO/SiO_2复合材料的制备
2.3 利用APTES上氨基自催化制备ZnO/SiO_2纳米复合材料
2.3.1 Zn(BA)_2 的制备
2.3.2 纳米Zn(BA)_2/SiO_2复合材料的制备
2.3.3 ZnO/SiO_2纳米复合材料的制备
2.4 制备Ag-ZnO/SiO_2纳米复合材料
2.4.1 Ag Br-ZnO/SiO_2的制备
2.4.2 Ag-ZnO/SiO_2纳米复合材料的制备
2.5 ZnO/SiO_2和Ag-ZnO/SiO_2纳米复合材料的表征
2.5.1 扫描电子显微镜
2.5.2 透射电子显微镜表征
2.5.3 X射线衍射分析
2.5.4 傅里叶红外光谱表征
2.5.5 液相核磁氢谱表征
2.5.6 紫外-可见光谱分析
2.5.7 荧光激发-发射光谱分析
2.5.8 荧光显微镜表征
2.5.9 N2吸附-脱附测试
2.5.10 X-射线光电子能谱表征
第3章 β-丙氨酸氨ZnO/SiO_2纳米复合材料的路线的设计与表征
3.1 ZnO/SiO_2纳米复合材料的合成路线设计
3.2 ZnO/SiO_2纳米复合材料结构表征
3.2.1 Zn(Ala)_2 的表征
3.2.2 Zn(Ala)_2/SiO_2纳米复合材料表征
3.2.3 ZnO/SiO_2纳米复合材料结构表征
3.2.4 ZnO/SiO_2纳米复合材料荧光性能表征
3.3 本章小结
第4章 APTES制备ZnO/SiO_2纳米复合材料合成路线设计与表征
4.1 ZnO/SiO_2纳米复合材料的合成路线设计
4.2 ZnO/SiO_2纳米复合材料的结构表征
4.2.1 Zn(BA)_2 的表征
4.2.2 ZnO/SiO_2纳米复合材料的表征
4.3 ZnO/SiO_2纳米复合材料的荧光性表征
4.4 ZnO/SiO_2纳米复合材料的催化性能表征
4.5 自催化反应制备ZnO/SiO_2纳米复合材料的反应动力学研究
4.6 本章小结
第5章 Ag-ZnO/SiO_2纳米复合材料合成路线设计与表征
5.1 Ag-ZnO/SiO_2纳米复合材料的合成路线设计
5.2 Ag-ZnO/SiO_2纳米复合材料的结构表征
5.3 Ag-ZnO/SiO_2纳米复合材料的催化表征
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3350969
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 纳米材料概述
1.2.1 纳米粒子的量子尺寸效应
1.2.2 纳米粒子的表面效应和体积效应
1.3 ZnO纳米材料的研究现状
1.3.1 ZnO纳米复合材料的概述
1.3.2 ZnO纳米材料特性
1.3.2.1 ZnO纳米材料的化学性质
1.3.2.2 ZnO纳米材料的光学特性
1.3.2.3 ZnO纳米材料的电化学性质
1.3.2.4 ZnO纳米材料的生物性能
1.3.3 ZnO纳米材料的应用
1.3.3.1 无机陶瓷生产的应用
1.3.3.2 涂料上面应用
1.3.3.3 橡胶改性上面的应用
1.3.3.4 在日用品上面的应用
1.3.3.5 图像记录上面的应用
1.3.3.6 催化剂的应用
1.4 SiO_2纳米结构和性质
1.5 金属粒子/二氧化硅纳米复合材料的合成
1.5.1 层层自组装
1.5.2 异质絮凝法
1.5.3 化学还原法
1.5.4 溶胶-凝胶法
1.6 立题依据及研究内容
第2章 实验部分
2.1 实验药品及实验仪器
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器
2.2 利用β-丙氨酸氨基自催化制备ZnO/SiO_2纳米复合材料
2.2.1 Zn(Ala)_2 的制备
2.2.2 纳米Zn(Ala)_2/SiO_2复合材料的制备
2.2.3 纳米ZnO/SiO_2复合材料的制备
2.3 利用APTES上氨基自催化制备ZnO/SiO_2纳米复合材料
2.3.1 Zn(BA)_2 的制备
2.3.2 纳米Zn(BA)_2/SiO_2复合材料的制备
2.3.3 ZnO/SiO_2纳米复合材料的制备
2.4 制备Ag-ZnO/SiO_2纳米复合材料
2.4.1 Ag Br-ZnO/SiO_2的制备
2.4.2 Ag-ZnO/SiO_2纳米复合材料的制备
2.5 ZnO/SiO_2和Ag-ZnO/SiO_2纳米复合材料的表征
2.5.1 扫描电子显微镜
2.5.2 透射电子显微镜表征
2.5.3 X射线衍射分析
2.5.4 傅里叶红外光谱表征
2.5.5 液相核磁氢谱表征
2.5.6 紫外-可见光谱分析
2.5.7 荧光激发-发射光谱分析
2.5.8 荧光显微镜表征
2.5.9 N2吸附-脱附测试
2.5.10 X-射线光电子能谱表征
第3章 β-丙氨酸氨ZnO/SiO_2纳米复合材料的路线的设计与表征
3.1 ZnO/SiO_2纳米复合材料的合成路线设计
3.2 ZnO/SiO_2纳米复合材料结构表征
3.2.1 Zn(Ala)_2 的表征
3.2.2 Zn(Ala)_2/SiO_2纳米复合材料表征
3.2.3 ZnO/SiO_2纳米复合材料结构表征
3.2.4 ZnO/SiO_2纳米复合材料荧光性能表征
3.3 本章小结
第4章 APTES制备ZnO/SiO_2纳米复合材料合成路线设计与表征
4.1 ZnO/SiO_2纳米复合材料的合成路线设计
4.2 ZnO/SiO_2纳米复合材料的结构表征
4.2.1 Zn(BA)_2 的表征
4.2.2 ZnO/SiO_2纳米复合材料的表征
4.3 ZnO/SiO_2纳米复合材料的荧光性表征
4.4 ZnO/SiO_2纳米复合材料的催化性能表征
4.5 自催化反应制备ZnO/SiO_2纳米复合材料的反应动力学研究
4.6 本章小结
第5章 Ag-ZnO/SiO_2纳米复合材料合成路线设计与表征
5.1 Ag-ZnO/SiO_2纳米复合材料的合成路线设计
5.2 Ag-ZnO/SiO_2纳米复合材料的结构表征
5.3 Ag-ZnO/SiO_2纳米复合材料的催化表征
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3350969
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3350969.html
