核壳纳米复合材料的制备及应用

发布时间：2017-06-08 08:11

  本文关键词：核壳纳米复合材料的制备及应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：核壳纳米材料独特的特性,被广泛应用于各种方面,既能发挥核材料的作用,也能应用其作为壳层功能材料的作用。其中磁性四氧化三铁作为核,由于磁性材料不仅具有磁性,并且有较大比表面积,其他的功能材料都容易进行复合。其中锐钛矿的二氧化钛经常当作壳层,由于其具有较好的光催化性能且对环境无污染。为了增加核壳材料的催化性能通常会复合一层银纳米材料,发挥其独有的性能。此外,本文还研究了不同材料作为核壳与银纳米材料进行复合,研究其光催化性能。 首先,通过简单的微乳液法合成大尺寸聚苯乙烯微球。之后,通过溶胶-凝胶法合成核壳的以聚苯乙烯微球为核心二氧化钛为壳层的复合微球,对其进行高温煅烧合成出了空心的二氧化钛。以空心二氧化钛为模板,采用还原剂还原硝酸银溶液,使贵金属银纳米颗粒包覆在空心二氧化钛表面得到TiO2@Ag空心微球。为了对复合材料的光催化性能进行研究,以罗丹明6G和亚甲基蓝为模拟污染源,并探索了其降解机理。 利用水热法制备出粒径大小均匀、比表面积较大的磁性Fe304纳米材料。以磁性Fe304为模板,利用溶胶-凝胶法合成出磁性的核壳Fe3O4@TiO2复合材料。以合成出来的复合材料为核芯,通过络氨酸还原硝酸银制备出三层复合的Fe3O4@TiO2@Ag纳米复合微球,探讨了其合成的可能的机理。并且以亚甲基蓝和R6G为模拟污染底物,探索了复合材料的光催化性能。 采用水热法制备出磁性Fe304纳米材料,通过溶胶-凝胶法制备出磁性的核壳Fe3O4@TiO2纳米材料。以聚苯乙烯微球为模板,PVP为分散剂,钛酸四正丁酯为钛源,利用溶胶-凝胶法合成出PS@TiO2核壳微球。以PS@TiO2核壳微球为模板,葡萄糖为还原剂,制备了核壳PS@TiO2@Ag复合微球。同时为了检验这两种核壳复合材料的光催化能力,并对有机染料亚甲基蓝进行了光催化降解实验。
【关键词】：空心二氧化钛@银 四氧化三铁@二氧化钛 聚苯乙烯@二氧化钛@银 四氧化三铁@二氧化钛@银 核壳 光催化 制备 表征 应用
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O643.36;TB383.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-24
• 1.1 纳米复合材料12-13
• 1.1.1 定义12
• 1.1.2 特点12
• 1.1.3 制备方法12-13
• 1.1.4 表征13
• 1.2 核壳纳米复合材料13-19
• 1.2.1 磁性核壳纳米复合材料13-14
• 1.2.2 空心核壳纳米复合材料14-16
• 1.2.3 有机/无机核壳纳米复合材料16-17
• 1.2.4 二氧化硅/二氧化钛核壳纳米复合材料17-18
• 1.2.5 二氧化钛/贵金属核壳纳米复合材料18-19
• 1.3 核壳纳米复合材料的应用进展19-23
• 1.3.1 催化剂19-21
• 1.3.2 杀菌21-22
• 1.3.3 表面增强拉曼(SERS)检测农药22-23
• 1.3.4 其他23
• 1.4 本论文展开的工作23-24
• 2 TiO_2@Ag空心微球的制备及其催化性能研究24-38
• 2.1 引言24
• 2.2 实验部分24-27
• 2.2.1 药品与仪器24-25
• 2.2.2 PS微球的制备25-26
• 2.2.3 TiO_2空心微球的制备26
• 2.2.4 TiO_2@Ag空心微球的制备26
• 2.2.5 光催化性能研究26
• 2.2.6 样品的表征26-27
• 2.3 结果与讨论27-37
• 2.3.1 TiO_2@Ag空心微球的表征27-34
• 2.3.2 光催化性能34-37
• 2.4 结论37-38
• 3 Fe_3O_4@TiO_2@Ag微球的制备及催化性能研究38-52
• 3.1 前言38
• 3.2 实验部分38-41
• 3.2.1 药品与仪器38-40
• 3.2.2 Fe_3O_4微球的制备40
• 3.2.3 Fe_3O_4@TiO_2微球的制备40
• 3.2.4 Fe_3O_4@TiO_2@Ag微球的制备40
• 3.2.5 光催化性能40-41
• 3.2.6 样品的表征41
• 3.3 结果与讨论41-50
• 3.3.1 Fe_3O_4@TiO_2@Ag复合材料的表征41-47
• 3.3.2 Fe_3O_4@TiO_2@Ag纳米复合材料的光催化性能47-50
• 3.4 结论50-52
• 4 Fe_3O_4@TiO_2、PS@TiO_2@Ag核壳纳米复合材料制备及性能研究52-66
• 4.1 前言52
• 4.2 实验部分52-56
• 4.2.1 药品与仪器52-54
• 4.2.2 Fe_3O_4微球的制备54
• 4.2.3 Fe_3O_4@TiO_2微球的制备54
• 4.2.4 Fe_3O_4@TiO_2纳米复合材料的光催化性能54
• 4.2.5 PS微球的制备54-55
• 4.2.6 PS@TiO_2微球的制备55
• 4.2.7 PS@TiO_2@Ag复合材料的制备55
• 4.2.8 PS@TiO_2@Ag纳米复合材料的光催化性能55
• 4.2.9 复合材料的表征55-56
• 4.3 结果与讨论56-65
• 4.3.1 Fe_3O_4@TiO_2复合材料的表征56-59
• 4.3.2 Fe_3O_4@TiO_2纳米复合材料的光催化性能59-60
• 4.3.3 PS@TiO_2@Ag复合材料的表征60-64
• 4.3.4 PS@TiO_2@Ag纳米复合的光催化性能64-65
• 4.4 结论65-66
• 参考文献66-72
• 致谢72-74
• 作者简介74
• 读研期间主要研究成果74

【参考文献】

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