近年来新技术革命迎来迅猛发展的机遇,生物技术、环境、能源、先进制造业等产业的高速发展对金属纳米材料的功能性提出了更高的要求,单一的金属纳米材料已经不能满足人们的需求,金属纳米复合材料应运而生,这种复合材料既能保持金属纳米粒子的特性又能兼顾其他材料的优点,一度成为人们研究的热点。在金属纳米复合材料领域中,铂基纳米复合材料具有良好的化学、物理特性及高稳定性等优点,应用前景十分广泛。然而,在铂基纳米复合材料的制备中,载体材料的性能十分关键,它对于Pt纳米颗粒的形成过程、粒径大小及稳定性有着很大影响。因此,本文中选择具有特殊形貌结构的聚苯胺和树脂高分子作为载体,利用简单吸附法和一步还原法,分别制备了Pt@DHPANI纳米复合材料和Pt@D201纳米复合材料,并对它们的形貌结构、形成机理及催化性能等方面进行了讨论,具体研究内容如下:1.不同树脂类型及实验条件对于PtCl₆^2-离子吸附反应的影响本文中选用D201、717、LSC200这三种树脂作为研究对象,通过测定它们对于PtCl₆^2-离子吸附能力的强弱,筛选出具有高吸附性能的D201树脂,将其作为制备铂纳米复合材料的载体。同时,通过改变溶液pH、温度以及搅拌速度等实验条件,探究各因素对于树脂吸附性能的影响,通过不断优化后发现当溶液pH为6、温度为30℃、搅拌速度为200 r/min时,是PtCl₆^2-离子吸附反应的最佳条件。2.Pt@DHPANI纳米复合材料的制备及性能研究通过简单的溶液聚合法,在添加C₁₈-L谷氨酸作为模板和不添加模板的情况下,分别制备出具有双螺旋纳米管形貌的聚苯胺（DHPANI）和普通无固定形貌的聚苯胺（PANI）,对比两种样品发现,DHPANI对于PtCl₆^2-离子的吸附性能更好。此外,利用控制变量法进行样品的制备时发现,当单体质量为25 mg,模板质量为4 mg时,能够得到具有稳定有序双螺旋形貌的聚苯胺。接着将双螺旋纳米管状结构的聚苯胺作为基底,氯铂酸钾为铂源,利用甲醛一步还原制备出了Pt@DHPANI纳米复合材料。通过SEM,TEM,XPS等测试对Pt@DHPANI纳米复合材料进行表征分析,结果表明该材料具有良好、稳定的双螺旋形貌,中空纳米管外径约为100 nm,内径约为20 nm,Pt纳米粒子分布在纳米复合材料的表面,粒径为50 nm左右,未出现团聚。这种特殊的双螺旋中空管状结构,大大增加了聚苯胺的比表面积,同时发现Pt纳米粒子与DHPANI之间相互作用增强,使得Pt纳米粒子较难失去电子,从而变得更加稳定。同时,为探究Pt@DHPANI纳米复合材料的催化性能,将其作为催化剂用于4-NP的催化还原反应中,当加入剂量仅为1 mg时,7 min内4-NP的转化率便达到了99%,是相同条件下Pt@PANI纳米复合材料催化效率的两倍,具有优异、稳定的催化性能。3.Pt@D201的制备及性能研究在溶液温度为30℃、pH为6、搅拌速度为200 r/min的条件下,利用控制变量法制备出Pt负载量分别为0.05%、0.1%、0.3%、0.5%、0.8%、1.0%、3.0%的一系列Pt@D201纳米复合材料,将它们加入到相同条件下的4-NP还原反应中,探究Pt负载量对于其催化性能的影响。测试结果发现,随着Pt负载量的增加,纳米复合材料的催化性能不断提升,当负载量仅为0.05%时,也具备一定的催化效果,但结合反应时间及速率等因素,选取Pt负载量为0.1%的Pt@D201纳米复合材料作为催化剂最为合适。经过循环反应测试探究复合材料的稳定性,当循环进行到第三次时,反应物的转化率仍可达到85%,稳定性良好。