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文檔簡介
1、眾所周知,TiO2是良好的半導體材料,而且具有很高的光催化性能。不同結(jié)構(gòu)的TiO2納米材料,會導致其光催化性能的極大差異。貴金屬納米粒子摻雜于TiO2納米材料會極大提高其光催化性能,因此研究制備出結(jié)構(gòu)新穎的貴金屬/TiO2納米材料已經(jīng)成為材料學上的一個熱點,也是一個巨大的挑戰(zhàn)。本文旨在結(jié)合嵌段共聚物自組裝技術(shù)以及TiO2本身所具有的化學性質(zhì),合成具有新穎結(jié)構(gòu)的貴金屬/TiO2復合納米材料。
首先,研究了P2VP-b-PEO和P
2、S-b-P2VP兩種嵌段共聚物與無機組分AgNO3在四氫呋喃中的自組裝行為。研究發(fā)現(xiàn),當嵌段共聚物與AgNO3加入到四氫呋喃溶劑中,會自發(fā)誘導組裝成以P2VP/Ag+為核的膠束,采取紫外燈照射的方法將Ag+還原成Ag,成功制備出具有核殼結(jié)構(gòu)的Ag納米粒子。結(jié)果表明,通過控制嵌段共聚物的含量和VP∶AgNO3比值的大小,可以調(diào)控Ag納米粒子的尺寸大小。Ag納米粒子由于其具有聚合物外殼可以溶于水或者其他有機溶劑中,并能長期保存。
3、其次,利用核殼結(jié)構(gòu)的Ag納米粒子作為犧牲模板,制備Ag-Au雙金復合納米粒子。由于AuCl4-/Au的標準還原電勢(0.99Vvs標準氫電極)要高于Ag+/Ag的標準還原電勢(0.80Vvs標準氫電極),因此當向Ag納米粒子溶液中加入適當比例的HAuCl4,會發(fā)生電子置換反應(yīng)。在AuCl4被還原的同時,部分Ag原子會被消耗掉。因此會形成特殊結(jié)構(gòu)的Ag-Au復合納米粒子。結(jié)果表明,通過改變HAuCl4的含量,可以得到不同結(jié)構(gòu)的Ag-Au復
4、合納米粒子。當HAuCl4含量較小時,得到Ag-Au合金納米粒子;當HAuCl4含量較多時,得到中空型的Ag-Au復合納米粒子。在制備過程中由于利用嵌段共聚物膠束作為反應(yīng)容器,最終得到尺寸較小的Ag-Au復合納米粒子。
結(jié)合溶膠凝膠法,利用Ti的前驅(qū)體與PEO微區(qū)的相互作用,并在酸性(HCl)環(huán)境下發(fā)生水解,制備出雙金屬Ag-Au/TiO2復合納米材料。通過控制溶膠凝膠的滴加速度,控制溶膠凝膠的加入量,來調(diào)節(jié)雙金屬Ag-Au/
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