金、银、镍/一维基底纳米复合材料的制备及催化化学还原性能研究

来源 :安徽师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiajia0321
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金、银、镍金属材料作为一类重要的功能材料,引起了科学家的广泛关注,并在很多领域得到广泛的应用,如:催化、生物医药、电化学等领域。而由于它们大的比表面积、高表面能、高的表面活性,使之在制备过程中易团聚和氧化。因此,合成金、银、镍复合材料及其性能研究成为材料学研究的重要领域之一。本文旨在发展不同合成方法制备金、银、镍/一维基底复合材料,其中一维基底选用碳纳米纤维和羟基氧化铁,同时,对其形成机理和催化性能进行了研究。主要内容如下:  1.通过非共价键自组装成功地合成了碳纳米纤维/金纳米粒子(CNFs/Au)复合材料,具体合成方法分两步:第一步,利用硅烷化试剂将CNFs表面进行表面功能化;第二步,功能化的CNFs与金纳米粒子进行非共价键自组装。合成的复合物用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X-射线粉末衍射(XRD)及X射线能谱能谱(EDS)进行表征。CNFs/Au复合材料在催化4-硝基苯酚(4-NP)还原反应中,经过240 min可将4-硝基苯酚从100%减少至11%。另外,与单独的CNFs和Au纳米粒子相比,CNFs/Au复合材料具有更高的催化性能。  2.通过非共价键自组装成功地合成了碳纳米纤维/银纳米粒子复合材料(CNFs/Ag)。Ag纳米粒子通过连接剂3-氨基丙基-三甲氧基硅烷(APTMS)负载在碳纳米纤维表面。通过改变溶液中Ag纳米粒子与碳纳米纤维的质量比,可以得到含不同Ag量的CNFs/Ag复合材料。由于Ag纳米粒子和碳纳米纤维的协同作用,CNFs/Ag复合材料在催化硝基苯化合物(对硝基苯酚和对硝基苯胺)和有机染料(罗丹明B)还原反应中的催化活性比单独的Ag纳米粒子和CNFs高。  3.通过简单的一步法成功地合成了FexOy/Ag复合材料。其中基底羟基氧化铁的直径在250-500 nm范围内,银纳米粒子的直径为10-50 nm.通过改变原料的比例,合成了含不同银量的FexOy/Ag复合材料。FexOy/Ag复合材料通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X-射线粉末衍射(XRD)及X射线能谱能谱(EDS)进行表征。由于其独特的纳米结构,复合材料在催化硝基苯化合物和有机染料还原反应,表现出极高的催化活性,只需几分钟反应即完成。  4.通过简单有效的方法成功地合成了碳纳米纤维/镍纳米粒子复合材料(CNFs/Ni)。具体操作:先用丙烯酰胺对碳纳米纤维表面进行功能化,再与NiCl2和水合肼混合进行反应。通过对比实验,验证了丙烯酰胺在合成过程中的重要作用。同时,通过调节不同的实验参数,如:反应温度,镍盐的种类以及连接剂的用量等,实现了对碳纳米纤维/镍纳米粒子复合材料的可控合成。碳纳米纤维/镍纳米粒子复合材料在吸附有机染料及催化硝基苯化合物及重金属离子还原反应有很好的表现。
其他文献
材料发展对社会进步和生产力的提高起决定性作用。当今,人们对信息、能源、环境和生物技术等领域中的材料提出了新的、更高的要求。纳米材料本身具有很多优异的特性而被应用于各个方面,比如说比表面积大、导电性高、机械性能强、催化活性高、吸附能力强、生物相容性良好等优点,在能源存储与转换、催化、分析传感、生物医学等领域应用广泛。随着人类对能源需求的迅速增加以及化石燃料的过度消耗所导致的全球环境恶化,使人们加快了
学位
很多课题组都对免疫体系的构造进行了广泛研究,常以各种纳米粒子作为载体来进行信号放大然后经过检测方法来定量分析目标物。简便快捷的方法在医疗诊断、食品分析、以及环境保护等领域的应用上有着巨大的前景。依照目前的社会发展趋势以及需求,创建一种新颖的、便携式、高效能、低消费的方法是极其重要的,所以本论文以磷化蛋白p53作为目标分析物运用不同的方法来进行定量检测。在生活中磷化蛋白p53和很多肿瘤以及癌症有关,
有机小分子与纳米材料界面反应的相关研究近十年来正成为人们的研究热点。由于纳米材料的高比表面和很高的表面活化能,通常状况下会强烈吸附小分子或发生自身团聚。因此,如何有
学位
根据中华人民共和国《环境评价技术导则》的相关要求,针对辽宁能源投资(集团)有限公司煤制甲醇项目进行工程分析及大气、水污染负荷预测,并根据污染负荷预测的结果,提出具体的污
近年来,开发新型纳米结构的纳米材料已成为材料科学领域研究的焦点之一。具有独特结构的空心纳米材料,引起众多科研工作者的关注。空心纳米材料与非空心结构的纳米材料相比有许
本文提出一种合成聚苯胺/稀土氧化物复合材料的新方法,利用对甲基苯磺酸(p-TSA)兼具表面活性剂的特点,将稀土氧化物一氧化镧(LaO)、氧化铈(CeO)及氧化镨(PrO)预先超声分散于p-T
本论文以宁夏太西煤厂的柱状煤基活性炭(AC)为原料,分别用硫酸、硝酸、以及双氧水和硫酸、高锰酸钾和硫酸、重铬酸钾和硫酸联合对其进行表面改性;然后以分子探针反应筛选出催化
本文首次应用并比较系统地研究了无机五价碘/氮氧自由基在水相中对醇的催化氧化反应。同时发现,在此体系中,温和的氧化剂I2O5与氮氧自由基对于各类醇的氧化是一种比较匹配、