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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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?nèi)员３滞旰玫陌魻罱Y(jié)構(gòu),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(diào)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