Ce2S3@ZnO及TiO2@PDA核殼材料的制備及性能研究.pdf

1、核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合材料是納米材料中一個(gè)獨(dú)特而又重要的分支，由于其結(jié)構(gòu)的特殊性及核材料與殼材料的作用方式而具有特殊的物理化學(xué)、電化學(xué)、光化學(xué)等性質(zhì)，以及良好的催化活性和化學(xué)穩(wěn)定性等，這在能源、醫(yī)藥、催化以及環(huán)保等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。近年來(lái)，人們已經(jīng)開發(fā)出許多種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)核殼型納米復(fù)合材料的構(gòu)建，其中直接沉淀法以及表面原位聚合法由于反應(yīng)條件溫和，能夠合成出均一可控的核殼納米顆粒，因而被廣泛的應(yīng)用到科學(xué)研究以及工業(yè)生產(chǎn)中。
　　本文

2、采用直接沉淀法和表面原位聚合法，利用六次甲基四胺緩慢水解釋放NH3為反應(yīng)體系提供弱堿性包覆環(huán)境，分別制備出了具有較好熱穩(wěn)定性、低硫化氫釋放的新型無(wú)機(jī)顏料Ce2S3@ZnO，以及具有高可見光催化活性的光催化劑TiO2@PDA。具體包括:
　　(1)以平均粒徑為1μm的無(wú)機(jī)顏料硫化鈰顆粒為核材料，乙酸鋅作為包覆層的前驅(qū)體，抗壞血酸作為與Zn2+絡(luò)合的絡(luò)合試劑，六次甲基四胺作為沉淀劑，使Zn2+緩慢從溶液中析出而沉積到核材料表面，通過(guò)對(duì)

3、初始反應(yīng)物濃度的精確調(diào)控，在90℃下密閉的反應(yīng)器中反應(yīng)3h后可得到具有厚度為40 nm的均勻完整ZnO包覆層的Ce2S3@ZnO核殼型無(wú)機(jī)顏料;考察了所制備的Ce2S3@ZnO的高溫穩(wěn)定性，在380℃空氣氣氛中煅燒2h后仍保持較好的Ce2S3晶體結(jié)構(gòu);對(duì)高溫處理過(guò)程中的H2S釋放跟蹤檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，ZnO包覆層幾乎能夠完全吸收Ce2S3釋放的H2S。
　　(2)以平均粒徑為30 nm的銳鈦礦型二氧化鈦納米顆粒為核材料，多巴胺鹽酸鹽為包覆

4、層前驅(qū)體，由六次甲基四胺在加熱時(shí)緩慢釋放的NH3為多巴胺聚合生成聚多巴胺(PDA)提供弱堿性環(huán)境，通過(guò)調(diào)控初始反應(yīng)物的濃度，得到不同厚度的PDA包覆的TiO2;考察了所制各材料的可見光催化活性，由于TiO2與PDA之間的特殊作用，使得這種TiO2@PDA核殼材料在可見光的催化作用下，可以在90 min內(nèi)將30 mL濃度為10 ppm的有機(jī)物染料羅丹明B完全降解，明顯提高了TiO2的光催化活性。
　　采用透射電子顯微鏡(TEM)、掃