納米銀、鎳和羥基磷灰石的可控制備及其催化性能研究.pdf

1、納米金屬和納米生物材料,如納米銀、納米鎳、納米羥基磷灰石,在催化、磁性、光化學(xué)、生物等方面具有不同于塊狀材料的物理化學(xué)特性,而納米材料的形貌、尺寸和晶體結(jié)構(gòu)直接影響到它們的這些特性與應(yīng)用。納米金屬與納米生物材料形貌、尺寸、結(jié)構(gòu)的可控性制備與應(yīng)用研究是材料研究的重要方向。利用有機(jī)修飾劑進(jìn)行納米顆粒尺寸、形貌和結(jié)構(gòu)控制合成及納米材料催化性能的研究,具有較高的理論及應(yīng)用價(jià)值。本文利用含有不同官能團(tuán)的有機(jī)修飾劑,在不同的制備條件下,進(jìn)行了納米銀

2、、納米鎳和納米羥基磷灰石的形貌、尺寸和結(jié)構(gòu)控制合成及其催化性能研究。
　　 使用不同結(jié)構(gòu)的有機(jī)修飾劑與納米銀晶種,對(duì)納米銀形貌和尺寸進(jìn)行控制合成。聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮與單晶結(jié)構(gòu)納米銀晶種協(xié)同作用下,制備了三角形、截三角形、四邊形、和六邊形片狀納米銀；聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮與多晶結(jié)構(gòu)納米銀晶種協(xié)同作用下制備了多面體納米銀；吐溫80與納米銀晶種協(xié)同作用下,制備了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的片狀納米銀。納米銀的形貌取決于有機(jī)修飾劑的結(jié)構(gòu)與晶種的晶

3、體結(jié)構(gòu)。
　　 在聚丙烯酸鈉的存在下,以聚苯乙烯/甲基丙烯酸為模板,硝酸銀為原料,制備了空心球形納米銀。聚苯乙烯/甲基丙烯酸模板表面羧基數(shù)目的提高有利于空心納米銀銀殼的形成。
　　 含有不同官能團(tuán)有機(jī)修飾劑對(duì)納米鎳顆粒的尺寸和晶體結(jié)構(gòu)有重要作用。檸檬酸的存在,導(dǎo)致生成了具有點(diǎn)缺陷的小尺寸納米鎳顆粒；十二烷基磺酸鈉的存在,制備了具有層錯(cuò)結(jié)構(gòu)納米鎳；十六烷基三甲基溴化銨誘導(dǎo)生成具有周期性層狀結(jié)構(gòu)的納米鎳顆粒；聚乙二醇6000

4、的存在有利于生成攣晶結(jié)構(gòu),具有點(diǎn)缺陷的納米鎳顆粒；山梨醇誘導(dǎo)生成了周期性層狀攣晶結(jié)構(gòu)的納米鎳顆粒；而吐溫40的存在有利于生成結(jié)構(gòu)相對(duì)完美的納米鎳顆粒。
　　 有機(jī)修飾劑的結(jié)構(gòu)和pH值對(duì)納米羥基磷灰石的尺寸、形貌、晶體結(jié)構(gòu)有重要影響。pH值為7時(shí),線性結(jié)構(gòu)的山梨醇誘導(dǎo)生成長(zhǎng)度較長(zhǎng)的棒狀納米羥基磷灰石。pH值為8.5時(shí),樹狀結(jié)構(gòu)的吐溫80誘導(dǎo)生成了類球形納米羥基磷灰石。pH值為10時(shí),鏈狀結(jié)構(gòu)的聚乙二醇6000的存在有利于納米羥基磷

5、灰石沿軸向生長(zhǎng)。
　　 在納米銀催化氧化環(huán)己烯過程中,納米銀催化劑選擇性氧化環(huán)己烯生成了環(huán)己酮,催化劑的粒徑、形貌、分散性均影響到納米銀催化氧化環(huán)己烯的活性。在納米鎳催化對(duì)硝基酚加氫反應(yīng)中,納米鎳的催化活性一般隨顆粒尺寸的減小而增大,具有缺陷結(jié)構(gòu)納米鎳的催化活性高于內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)完美的納米鎳。在納米羥基磷灰石催化大豆油進(jìn)行酯交換反應(yīng)中,完美晶體納米羥基磷灰石與有缺陷的納米羥基磷灰石相比,呈現(xiàn)較高的催化活性；pH值、有機(jī)修飾劑的結(jié)構(gòu)