磁性-貴金屬納米復(fù)合材料的制備及其催化應(yīng)用研究.pdf

1、隨著納米科技的不斷研究和發(fā)展，納米復(fù)合材料得到了越來越多的重視。其中，基于貴金屬納米粒子的催化活性而構(gòu)造的Fe3O4-Au納米復(fù)合材料，在低溫CO氧化、醇催化、催化加氫等各類催化反應(yīng)中成為了強(qiáng)有力的工具。這種納米復(fù)合催化劑結(jié)合了Fe3O4在外加磁場(chǎng)下的高效分離特性和金納米粒子的高催化活性，不僅解決了貴金屬納米粒子分離回收難的問題，同時(shí)有效地防止了貴金屬納米粒子的團(tuán)聚，保證其良好的催化活性和使用壽命。尤其是核殼結(jié)構(gòu)的磁性納米復(fù)合粒子提供了

2、一種更為理想的金納米粒子載體結(jié)構(gòu)。其殼層不僅能夠有效地防止Fe3O4的團(tuán)聚和氧化，還提供了可供修飾的空間，有利于金納米粒子的固載。本文在此背景下，圍繞磁性-貴金屬納米復(fù)合材料的制備、表征及在催化有機(jī)污染物等方面開展了一系列的工作，其主要內(nèi)容如下：
　　一、采用溶劑熱法來制備納米四氧化三鐵粒子，探究不同體系下，表面活性劑對(duì)納米四氧化三鐵合成的影響。優(yōu)選出了乙二胺為表面活性劑和檸檬酸鈉為表面活性劑合成的Fe3O4納米顆粒來進(jìn)一步的包覆

3、聚苯胺（PANI）。
　　二、分別就Fe3O4顆粒、溫度、溶劑對(duì)制備Fe3O4@PANI的影響進(jìn)行了探究。其結(jié)果顯示，乙二胺體系的Fe3O4@PANI團(tuán)聚嚴(yán)重，而檸檬酸鈉體系的Fe3O4@PANI不僅分散性很好，而且殼層均一，無疑是催化劑載體的更好選擇。同時(shí)，在冰水浴條件下且采用水做溶劑有助于形成均一的殼層，而室溫下或乙醇/水混合溶劑均形成了較多的棉絮狀苯胺低聚物而不利于包覆均一的PANI殼層。
　　三、采用不同方法制備了F

4、e3O4@PANI@Au磁性納米復(fù)合材料，對(duì)比評(píng)估了不同方法對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的影響。其結(jié)果顯示，應(yīng)用一鍋法和原位還原法制備的材料均不適合做催化劑。為此，本文運(yùn)用靜電自組裝和種子生長法設(shè)計(jì)并有序構(gòu)建了具有穩(wěn)定核-殼-殼三層結(jié)構(gòu)的Fe3O4@PANI@Au磁性納米復(fù)合材料并將其應(yīng)用于對(duì)硝基苯酚和甲基橙、剛果紅、亞甲基藍(lán)、羅丹明B四種有機(jī)染料的催化降解。催化結(jié)果表明，該催化劑能快速高效的催化降解這五種有機(jī)污染物，其在普適性、重復(fù)利用率、穩(wěn)定性等