功能自組裝膜的性質(zhì)及應(yīng)用研究.pdf

1、本論文利用無(wú)機(jī)離子與聚電解質(zhì)功能基團(tuán)間的相互作用，用層層自組裝的方法將無(wú)機(jī)離子組裝到膜中，然后通過(guò)化學(xué)反應(yīng)制備無(wú)機(jī)納米粒子/聚電解質(zhì)復(fù)合膜，考察了復(fù)合膜的性質(zhì)及在電催化方面的應(yīng)用。 牛血清白蛋白 (BSA)與是兩性生物分子，通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的pH值，使牛血清白蛋白分子帶正電或負(fù)電，因而可以分別與帶負(fù)電的聚丙烯酸鈉(PAS)或帶正電的聚丙烯酰胺(PAM)自組裝成膜。鈣離子通過(guò)與BSA的羧基、氨基配位作用成功的組裝到膜上，然后在二氧化碳

2、氣體的氛圍下，在自組裝膜上原位合成了碳酸鈣納米粒子。紫外測(cè)試(UV-vis)結(jié)果表明：自組裝膜的吸收強(qiáng)度隨著膜層數(shù)的增加而增強(qiáng)，而且二者有很好的線性關(guān)系。通過(guò)原子力顯微鏡 (AFM)測(cè)試可知：當(dāng)自組裝膜的層數(shù)相同時(shí)，引入鈣離子后，膜的厚度明顯增加。紅外光譜(FT-IR)表明在膜內(nèi)生成的碳酸鈣納米粒子為方解石型。通過(guò)透射電鏡(TEM)測(cè)試可以知道：此方法制備的碳酸鈣納米粒子分布非常均勻、平均粒徑僅為7.9nm左右。 以層層自組裝技

3、術(shù)為基礎(chǔ)，用聚乙烯亞胺、硝酸銀的混合溶液和氯金酸溶液通過(guò)靜電作用形成自組裝膜。用硼氫化鈉溶液還原膜中的Ag<'+>、Au<'3+>，制備了含有Ag、Au雙層的納米粒子復(fù)合薄膜。通過(guò)FT-IR，X射線光電子能譜 (XPS)等測(cè)試手段可知，我們成功的合成了金銀納米復(fù)合的(PEI-Ag/Au)<,n>多層膜，同時(shí)UV-vis測(cè)試表明這種多層膜是均勻組裝的。從TEM圖中可知：此方法制備的金銀復(fù)合納米粒子比金納米粒子在膜中的分布更加均勻、平均粒徑

4、更小。同時(shí)，這種復(fù)合納米粒子薄膜的電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明，金銀納米復(fù)合多層膜對(duì)抗壞血酸的催化性明顯優(yōu)于銀納米多層膜或金納米多層膜對(duì)抗壞血酸的催化性，并且還可以發(fā)現(xiàn)：當(dāng)膜的成分相同時(shí)，復(fù)合膜催化性隨著膜的層數(shù)增加而增加。 通過(guò)層層組裝的方法制備了殼聚糖和四氯合鈀酸鉀的多層復(fù)合膜，殼聚糖在紫外光照射下原位還原Pd (Ⅱ)生成了鈀納米粒子。FT-IR 測(cè)試說(shuō)明殼聚糖與K<,2>PdCl<,4>發(fā)生作用，并且兩者被成功的組裝到基片上了。UV

5、-vis測(cè)試說(shuō)明膜的紫外吸收強(qiáng)度隨著膜的層數(shù)增加而增強(qiáng)，二者基本呈線性關(guān)系。XPS 測(cè)試表明：復(fù)合膜在紫外光照射下生成了單質(zhì)鈀，同時(shí)膜上的其它元素的化學(xué)環(huán)境也發(fā)生了改變。通過(guò)TEM觀測(cè)單質(zhì)鈀的形貌可以發(fā)現(xiàn)：在反應(yīng)開始1 h內(nèi)，隨著紫外光照時(shí)間的增加，納米鈀粒子的數(shù)目增加，但粒徑變化不明顯。當(dāng)光照時(shí)間超過(guò)1 h后，納米顆粒開始發(fā)生聚集，生成較大粒徑的球形顆粒，且顆粒的總體數(shù)目減少。由電化學(xué)表征知道(CTS/Pd<'0>)<,n>復(fù)合膜對(duì)氧