聚吡咯納米復合物的制備及其在催化中的應用.pdf

1、隨著納米科學的逐步發(fā)展,很多人將研究的重心集中在微型功能化材料上。金屬納米粒子由于其低密度和較高的比表面積等優(yōu)點受到了越來越多的關注。本論文分別使用模板選擇刻蝕法和硬模板法制備四氧化三鐵@聚吡咯/鈀蛋黃型復合物和金納米棒@碳空心膠囊,并對它們的結構和性能進行研究。使用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X射線衍射、X射線光電子能譜、傅立葉變換紅外光譜、紫外—可見光譜和粒度分析儀等測試手段來對其組成和微觀結構以及性能進行表征,并研究其在催化方

2、面的應用。
　　首先制備四氧化三鐵@二氧化硅復合物,接著聚吡咯在表面氧化聚合,溶液刻蝕二氧化硅中間層,最終合成四氧化三鐵@聚吡咯蛋黃型復合物,通過還原法將鈀納米粒子沉積到復合物表面,得到了四氧化三鐵@聚吡咯/鈀復合物,通過一系列表征手段對其結構和性能進行研究分析。通過改變正硅酸乙酯的用量控制二氧化硅殼層的厚度,當正硅酸乙酯的用量從25μL增加到100μL時,二氧化硅的厚度就由16nm增加到45nm,繼而判斷蛋黃型結構的四氧化三鐵核

3、和聚吡咯殼之間的空隙可能控制到32nm到90nm之間。通過對得到的四氧化三鐵@聚吡咯/鈀復合物在硼氫化鈉催化還原亞甲基藍溶液體系的測試,復合物表現(xiàn)出良好的催化性,并且它們的催化性隨著氯化鈀用量的增加而提高。
　　與傳統(tǒng)的固體載體相比,空心膠囊由于其比表面積大,密度低,受到越來越多的關注,最有效的制備方法就是硬模板法。本論文使用聚苯乙烯納米粒子作為模板,因為其成本低,制備簡單,方便去除。這種硬模板通常帶負電荷,有利于與金屬納米材料帶

4、有的正電荷吸附,我們選擇采用金納米棒。為了避免金納米棒高溫下聚集這種情況發(fā)生,我們讓金納米棒首先嵌入在聚吡咯殼中,即使經(jīng)過600°C的高溫煅燒,它們仍保持完好的棒狀結構,不會在碳殼上聚集。由于熔化的緣故,金棒的長徑比由初始的3.7減小到1.7。通過調節(jié)吡咯單體的濃度可以控制聚吡咯殼和碳殼的尺寸,當單體濃度從25.2mM增加到75.6mM時,聚吡咯殼及相應的碳殼厚度分別從28nm增加到60nm和14nm增加到40nm。金納米棒@碳空心膠囊