利用嵌段共聚物膠束制備雙金屬-氧化鈦復(fù)合納米粒子.pdf

1、眾所周知，TiO2是良好的半導(dǎo)體材料，而且具有很高的光催化性能。不同結(jié)構(gòu)的TiO2納米材料，會(huì)導(dǎo)致其光催化性能的極大差異。貴金屬納米粒子摻雜于TiO2納米材料會(huì)極大提高其光催化性能，因此研究制備出結(jié)構(gòu)新穎的貴金屬/TiO2納米材料已經(jīng)成為材料學(xué)上的一個(gè)熱點(diǎn)，也是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。本文旨在結(jié)合嵌段共聚物自組裝技術(shù)以及TiO2本身所具有的化學(xué)性質(zhì)，合成具有新穎結(jié)構(gòu)的貴金屬/TiO2復(fù)合納米材料。
　　首先，研究了P2VP-b-PEO和P

2、S-b-P2VP兩種嵌段共聚物與無(wú)機(jī)組分AgNO3在四氫呋喃中的自組裝行為。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)嵌段共聚物與AgNO3加入到四氫呋喃溶劑中，會(huì)自發(fā)誘導(dǎo)組裝成以P2VP/Ag+為核的膠束，采取紫外燈照射的方法將Ag+還原成Ag，成功制備出具有核殼結(jié)構(gòu)的Ag納米粒子。結(jié)果表明，通過(guò)控制嵌段共聚物的含量和VP∶AgNO3比值的大小，可以調(diào)控Ag納米粒子的尺寸大小。Ag納米粒子由于其具有聚合物外殼可以溶于水或者其他有機(jī)溶劑中，并能長(zhǎng)期保存。
　　

3、其次，利用核殼結(jié)構(gòu)的Ag納米粒子作為犧牲模板，制備Ag-Au雙金復(fù)合納米粒子。由于AuCl4-/Au的標(biāo)準(zhǔn)還原電勢(shì)（0.99Vvs標(biāo)準(zhǔn)氫電極）要高于Ag+/Ag的標(biāo)準(zhǔn)還原電勢(shì)（0.80Vvs標(biāo)準(zhǔn)氫電極），因此當(dāng)向Ag納米粒子溶液中加入適當(dāng)比例的HAuCl4，會(huì)發(fā)生電子置換反應(yīng)。在AuCl4被還原的同時(shí)，部分Ag原子會(huì)被消耗掉。因此會(huì)形成特殊結(jié)構(gòu)的Ag-Au復(fù)合納米粒子。結(jié)果表明，通過(guò)改變HAuCl4的含量，可以得到不同結(jié)構(gòu)的Ag-Au復(fù)

4、合納米粒子。當(dāng)HAuCl4含量較小時(shí)，得到Ag-Au合金納米粒子;當(dāng)HAuCl4含量較多時(shí)，得到中空型的Ag-Au復(fù)合納米粒子。在制備過(guò)程中由于利用嵌段共聚物膠束作為反應(yīng)容器，最終得到尺寸較小的Ag-Au復(fù)合納米粒子。
　　結(jié)合溶膠凝膠法，利用Ti的前驅(qū)體與PEO微區(qū)的相互作用，并在酸性(HCl)環(huán)境下發(fā)生水解，制備出雙金屬Ag-Au/TiO2復(fù)合納米材料。通過(guò)控制溶膠凝膠的滴加速度，控制溶膠凝膠的加入量，來(lái)調(diào)節(jié)雙金屬Ag-Au/