基于层层自组装技术制备Au/Ag多层纳米金属粒子及其催化性能研究
发布时间：2024-02-17 22:45
纳米金属粒子因其高的比表面积具有高的催化反应活性,被广泛应用于污水处理、光催化反应以及光电体系中。然而纳米金属粒子粒径越小,其稳定性越差,从而在一定程度上限制其应用。本文以球形聚电解质刷(Spherical Polyelectrolyte Brushes, SPB)为纳米金属载体,之后通过静电吸附作用层层自组装聚电解质,通过控制pH值、温度等反应条件制备出Au/Ag等粒径可控且分散性、稳定性良好的纳米金属粒子,并研究其在催化还原对硝基苯酚实验中的催化性能。本文首先基于阳离子球形聚电解质刷聚苯乙烯-聚(2-氨基乙基酯盐酸盐)(PS-PAEMH)制备纳米金(Au)粒子,以其为球形基板,将负载银(Ag)粒子的阴离子型聚-L-天冬氨酸(PAsp-Ag)和负载Au粒子的阳离子型聚烯丙基胺盐酸盐(PAH-Au)分别交替吸附在反离子球形基板表面,制备得到Au/Ag/Au的纳米金属粒子层层结构。采用Zeta电势、紫外可见分光光度计UV-Vis、透射电子显微镜TEM、电感耦合等离子体发射光谱仪ICP-AES和动态光散色DLS等观测层层结构的微观结构以及各层所含纳米Au、 Ag的粒径、粒径分布及其含量。这...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第1章 文献综述
1.1 引言
1.2 聚合物刷
1.2.1 聚合物刷的分类
1.2.2 聚合物刷合成方法
1.3 纳米球形聚电解质刷
1.3.1 纳米球形聚电解质刷简介
1.3.2 纳米球形聚电解质刷的合成
1.3.3 纳米球形聚电解质刷的应用
1.4 纳米金属催化剂
1.4.1 纳米金属催化剂简介
1.4.2 纳米金属催化剂的制备
1.4.3 纳米金属催化剂的应用
1.5 层层自组装
1.5.1 层层自组装原理及分类
1.5.2 层层自组装的应用
1.6 本文研究的目的和创新性
第2章 基于阳离子型SPB制备Au/Ag/Au纳米复合金属粒子
2.1 引言
2.2 实验试剂与仪器
2.3 Au/Ag/Au纳米复合金属粒子的合成
2.3.1 Schotten-Baumann反应制备光引发剂HMEM
2.3.2 乳液聚合制备阳离子型聚苯乙烯核
2.3.3 光乳液聚合制备阳离子型SPB
2.3.4 原位还原制备纳米Au粒子
2.3.5 阴离子聚电解质PAsp-Ag和阳离子聚电解质PAH-Au的合成
2.3.6 静电层层自组装合成Au/Ag纳米复合金属粒子
2.3.7 静电层层自组装合成Au/Ag/Au纳米复合金属粒子
2.3.8 Au/Ag/Au纳米复合金属粒子层层结构表征方法
2.4 结果与讨论
2.4.1 聚苯乙烯核和阳离子SPB大小及分散性表征
2.4.2 Au/Ag/Au纳米复合金属粒径表征及颜色变化
2.4.3 Au/Ag紫外吸收峰及纳米金属含量的变化
2.4.4 透射电镜表征
2.4.5 Zeta电势表征
2.5 本章小结
第3章 基于阴离子型SPB制备Ag/Au/Ag纳米复合金属粒子
3.1 引言
3.2 实验试剂与仪器
3.3 Ag/Au/Ag纳米复合金属粒子的合成
3.3.1乳液聚合制备阴离子型聚苯乙烯核
3.3.2光乳液聚合制备阴离子SPB
3.3.3 原位还原制备纳米Ag
3.3.4 静电层层自组装合成Ag/Au/Ag纳米复合金属粒子
3.4 结果与讨论
3.4.1 盐浓度对阴离子SPB链长的影响
3.4.2 PAH浓度对SPB和SPB-Ag吸附的影响
3.4.3 合成路线对制备Ag/Au纳米复合金属粒子稳定性的影响
3.4.4 DLS表征
3.4.5 紫外分光光度计表征
3.4.6 透射电镜表征
3.4.7 Zeta电势表征
3.5 本章小结
第4章 Au/Ag纳米复合金属粒子催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验试剂与仪器
4.3 动力学测试方法
4.3.1 实验测试步骤
4.3.2 对硝基苯酚标准曲线的测定
4.4 Au/Ag纳米复合金属粒子催化还原对硝基苯酚性能研究
4.4.1 Au/Ag纳米复合金属粒子催化还原对硝基苯酚光谱变化
4.4.2 Au/Ag纳米复合金属粒子的浓度对催化还原反应性能的影响
4.4.3 温度对Au/Ag纳米复合金属粒子催化还原反应性能的影响
4.5 纳米Au粒子催化还原对硝基苯酚性能研究
4.5.1 纳米Au粒子催化对硝基苯酚还原为对氨基苯酚光谱变化
4.5.2 纳米Au粒子浓度对催化还原反应性能的影响
4.5.3 温度对纳米Au粒子催化还原反应性能的影响
4.6 Au/Ag纳米复合金属粒子与纳米Au和Ag催化还原反应性能的比较
4.7 本章小结
第5章 全文总结及工作展望
5.1 全文总结
5.2 工作展望
文献参考
致谢
硕士期间学术成果
本文编号：3901447
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
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中文摘要
abstract
第1章 文献综述
1.1 引言
1.2 聚合物刷
1.2.1 聚合物刷的分类
1.2.2 聚合物刷合成方法
1.3 纳米球形聚电解质刷
1.3.1 纳米球形聚电解质刷简介
1.3.2 纳米球形聚电解质刷的合成
1.3.3 纳米球形聚电解质刷的应用
1.4 纳米金属催化剂
1.4.1 纳米金属催化剂简介
1.4.2 纳米金属催化剂的制备
1.4.3 纳米金属催化剂的应用
1.5 层层自组装
1.5.1 层层自组装原理及分类
1.5.2 层层自组装的应用
1.6 本文研究的目的和创新性
第2章 基于阳离子型SPB制备Au/Ag/Au纳米复合金属粒子
2.1 引言
2.2 实验试剂与仪器
2.3 Au/Ag/Au纳米复合金属粒子的合成
2.3.1 Schotten-Baumann反应制备光引发剂HMEM
2.3.2 乳液聚合制备阳离子型聚苯乙烯核
2.3.3 光乳液聚合制备阳离子型SPB
2.3.4 原位还原制备纳米Au粒子
2.3.5 阴离子聚电解质PAsp-Ag和阳离子聚电解质PAH-Au的合成
2.3.6 静电层层自组装合成Au/Ag纳米复合金属粒子
2.3.7 静电层层自组装合成Au/Ag/Au纳米复合金属粒子
2.3.8 Au/Ag/Au纳米复合金属粒子层层结构表征方法
2.4 结果与讨论
2.4.1 聚苯乙烯核和阳离子SPB大小及分散性表征
2.4.2 Au/Ag/Au纳米复合金属粒径表征及颜色变化
2.4.3 Au/Ag紫外吸收峰及纳米金属含量的变化
2.4.4 透射电镜表征
2.4.5 Zeta电势表征
2.5 本章小结
第3章 基于阴离子型SPB制备Ag/Au/Ag纳米复合金属粒子
3.1 引言
3.2 实验试剂与仪器
3.3 Ag/Au/Ag纳米复合金属粒子的合成
3.3.1乳液聚合制备阴离子型聚苯乙烯核
3.3.2光乳液聚合制备阴离子SPB
3.3.3 原位还原制备纳米Ag
3.3.4 静电层层自组装合成Ag/Au/Ag纳米复合金属粒子
3.4 结果与讨论
3.4.1 盐浓度对阴离子SPB链长的影响
3.4.2 PAH浓度对SPB和SPB-Ag吸附的影响
3.4.3 合成路线对制备Ag/Au纳米复合金属粒子稳定性的影响
3.4.4 DLS表征
3.4.5 紫外分光光度计表征
3.4.6 透射电镜表征
3.4.7 Zeta电势表征
3.5 本章小结
第4章 Au/Ag纳米复合金属粒子催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验试剂与仪器
4.3 动力学测试方法
4.3.1 实验测试步骤
4.3.2 对硝基苯酚标准曲线的测定
4.4 Au/Ag纳米复合金属粒子催化还原对硝基苯酚性能研究
4.4.1 Au/Ag纳米复合金属粒子催化还原对硝基苯酚光谱变化
4.4.2 Au/Ag纳米复合金属粒子的浓度对催化还原反应性能的影响
4.4.3 温度对Au/Ag纳米复合金属粒子催化还原反应性能的影响
4.5 纳米Au粒子催化还原对硝基苯酚性能研究
4.5.1 纳米Au粒子催化对硝基苯酚还原为对氨基苯酚光谱变化
4.5.2 纳米Au粒子浓度对催化还原反应性能的影响
4.5.3 温度对纳米Au粒子催化还原反应性能的影响
4.6 Au/Ag纳米复合金属粒子与纳米Au和Ag催化还原反应性能的比较
4.7 本章小结
第5章 全文总结及工作展望
5.1 全文总结
5.2 工作展望
文献参考
致谢
硕士期间学术成果
本文编号：3901447
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