氧化铝模板自还原金属法构建超疏水表面和制备Janus粒子
本文关键词:氧化铝模板自还原金属法构建超疏水表面和制备Janus粒子
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【摘要】:铝因密度小,良好的导热性和导电性受到了人们的广泛关注,在航天航空、汽车制造和建筑工程领域得到了日益广泛的应用,而通过阳极氧化法制备的多孔氧化铝薄膜因具有孔密度高(1010pores cm-1),高表面积(180-250 m2 g-1)和孔径大小能精确控制等独特性质在制备低维多功能材料领域有大量的应用。在这些制备方法中,电化学沉积法和无电化学沉积法是最常应用的两种方法,由于不需要通电和在氧化铝孔底喷金处理,而只是将氧化铝模板放入镀液反应,使无电沉积法受到了特别的关注。首先,我们将未除去铝基底的氧化铝模板放入氯化镍盐溶液中反应一段时间,然后用硬脂酸修饰样品,成功的在铝基氧化铝膜上构建了具有防腐蚀性和磁性的超疏水表面。通过SEM, EDX, Tafel和接触角测试仪对样品的成分,疏水性,防腐蚀性能进行了表征,其接触角高达156.7。,滚动角小于2。,显示了优异的疏水性。中性3.5wt% NaCl腐蚀介质中极化测试表明,超疏水表面试样自腐蚀电位提高了419.7mV显示了良好的防腐蚀效果。另外,制备的超疏水样品具有磁性,能像小船一样在水面浮动,并在磁场存在下向磁铁方向游动。其次,我们提出了一种氧化铝模板自还原制备金属Janus粒子的方法,我们将铝基氧化铝模板放入金属氯化物水溶液中,在氧化铝孔上部沉积了金属(钴,铜,镍,锡,钯,金和铂)颗粒,超声后,粒径大小均匀的微米级金属颗粒从氧化铝模板上脱落,即可获得金属Janus粒子。电镜显示制备的金属粒子一面是平面状,另一面是球状或形貌各异的花瓣状,我们制备的金属Janus粒子是在物理上不同形貌的对称,并有望应用于催化和电磁领域。
【关键词】:氧化铝模板 还原反应 超疏水 Janus粒子
【学位授予单位】:上海应用技术学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TB306
【目录】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 绪论10-20
- 1.1 氧化铝模板制备纳米材料10-14
- 1.1.1 氧化铝模板的制备10-12
- 1.1.2 多孔阳极氧化铝模板制备纳米材料12-14
- 1.2 Janus粒子的制备与应用14-18
- 1.2.1 Janus粒子的定义和分类14
- 1.2.2 Janus粒子的制备方法14-18
- 1.2.3 Janus粒子的应用18
- 1.3 本论文的选题背景与研究内容18-20
- 第二章 氧化铝模板上自还原法沉积镍及其原理20-27
- 2.1 引言20
- 2.2 氧化铝模板的制备20-23
- 2.2.1 试剂及仪器20
- 2.2.2 实验装置20-21
- 2.2.3 一步阳极氧化实验流程21-22
- 2.2.4 两步阳极氧化实验流程22
- 2.2.5 实验结果22-23
- 2.3 氧化铝模板沉积镍实验部分23-26
- 2.3.1 实验材料23
- 2.3.2 实验步骤23
- 2.3.3 样品表征23-24
- 2.3.4 结果讨论24-25
- 2.3.5 反应原理25-26
- 2.4 结论26-27
- 第三章 氧化铝模板自还原镍构建超疏水表面27-36
- 3.1 引言27-29
- 3.2 实验部分29-35
- 3.2.1 试剂和仪器29
- 3.2.2 构建超疏水表面29-30
- 3.2.3 材料表征30-35
- 3.3 结论35-36
- 第四章 金属(钴,铜,镍,锡,钯,金和铂)Janus粒子的制备36-51
- 4.1 引言36
- 4.2 实验部分36-50
- 4.2.1 试剂和仪器36-37
- 4.2.2 Janus钴粒子制备与表征37-40
- 4.2.3 Janus铜粒子制备与表征40-42
- 4.2.4 Janus镍粒子制备与表征42-43
- 4.2.5 Janus锡粒子制备与表征43-45
- 4.2.6 Janus钯粒子制备与表征45-47
- 4.2.7 Janus金粒子制备与表征47-48
- 4.2.8 Janus铂粒子制备与表征48-50
- 4.3 结论50-51
- 第五章 结论与展望51-52
- 5.1 结论51
- 5.2 展望51-52
- 参考文献52-57
- 致谢57-58
- 攻读学位期间所开展的科研项目和发表的学术论文58
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