单分子链聚合物纳米粒子稳定的高内相乳液及其应用

发布时间：2017-12-17 23:22

  本文关键词：单分子链聚合物纳米粒子稳定的高内相乳液及其应用

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【摘要】：高内相乳液是指分散相(内相)体积分数在74%以上的乳液。其在医药、食品领域、涂料行业以及精细化工等方面具有很大的应用。本论文以单分子链聚合物纳米粒子(SCPNs)为乳化剂,以可聚合单体为连续相,制备出油包水(W/O)型高内相乳液。以高内相乳液为模板,制备出聚合物泡沫或碳泡沫材料。以制备的泡沫材料为载体,将金属纳米粒子负载到泡沫材料表面,考察了负载催化剂的催化应用。本论文研究内容包括以下两个部分:(1)SCPNs稳定的苯乙烯-二乙烯基苯基聚合物泡沫及其负载Pd纳米粒子催化剂应用研究。首先,以具有头尾结构的SCPNs为乳化剂,苯乙烯和二乙烯基苯为连续相,水为分散相,制备得到油包水(W/O)高内相乳液。经自由基聚合固化外连续相,得到具有相互贯通开孔结构的聚合物泡沫(polyHIPE)。详细研究了SCPNs粒子含量,连续相组成,分散相体积分数等因素对polyHIPE材料形貌的影响。以polyHIPE为载体,氯钯酸为前驱体,硼氢化钠为还原剂,将Pd纳米粒子负载到PolyHIPE为载体表面,得到Pd@polyHIPE杂化材料。以苯硼酸与碘苯偶联反应生成联苯为研究对象,考察了Pd@polyHIPE的催化性能。结果显示:乳化剂的含量,连续相组成,分散相体积分数对聚合物泡沫的形貌性能有着显著的影响;所得到的Pd@polyHIPE杂化材料对苯硼酸与碘苯偶联反应具有优异的催化性能,且催化剂能够被循环使用。(2)N,O-共掺杂的3D碳泡沫负载Pt Ru催化剂的制备及其在DMFC中的应用研究。以具有头尾结构的SCPNs为乳化剂,丙烯腈和二乙烯基苯为连续相,水为分散相,制备得到油包水(W/O)型高内相乳液。经自由基聚合固化外连续相,得到具有相互贯通开孔结构的聚合物泡沫(polyHIPE)。进一步化学超交联polyHIPE后置于氮气氛围下高温碳化,得到3D多孔碳泡沫(carbo HIPE)。以carbo HIPE为载体,氯铂酸和氯化钌为前驱体,硼氢化钠为还原剂,采用浸渍还原法,将Pt、Ru金属纳米粒子原位负载到carbo HIPE表面,得到Pt Ru/carbo HIPE催化剂。对Pt Ru/carbo HIPE形貌及其电催化氧化甲醇行为进行了研究。结果显示:表面嵌埋有SCPNs的丙烯腈和二乙烯基苯基聚合物泡沫经高温热处理可得到N,O共掺杂的、部分石墨化的3D carbo HIPE。Pt Ru/carbo HIPE在催化电氧化甲醇时表现出高催化活性及高稳定性。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O631;O648.23

【参考文献】

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1 孙华;彭少贤;赵西坡;林真;张恩瑞;;高内相乳液法制备聚丙烯酸丁酯/二乙烯基苯多孔材料[J];塑料工业;2012年06期

2 常海涛;鲁在君;;高内相比乳液模板法合成多孔材料的研究进展[J];化学通报;2007年11期

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本文编号：1301958