多金屬氧酸鹽-layer-by-layer復合納米結構多層膜的構筑與表征.pdf

1、納米結構材料嵌入聚合物基質中形成的納米復合物由于其在催化，磁學，以及光子學中的潛在應用而倍受關注。本論文工作以多金屬氧酸鹽為核心通過交替沉積技術與原位化學反應相結合來制備此類復合膜。 利用有效的在前體膜中成核、生長納米粒子的方法，使用Keggin型鎢系、鉬系多酸，有目的地利用其酸性，強氧化性，在膜中發(fā)生反應，從合成出基于多酸的納米粒子，通過增加多酸的反應循環(huán)數(shù)，我們可以實現(xiàn)了納米粒子的可控合成，采用UV-vis光譜、FTIR光譜

2、、X-射線光電子能譜、掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡、透射電子顯微鏡、循環(huán)伏安對所制備的納米復合膜進行了組成、結構和性質表征。研究結果表明，多金屬氧酸鹽納米粒子在復合膜中原位形成了，且保持原來的結構和性能。膜的特征吸光度隨著反應循環(huán)的增加而線性增長，膜表面在反應前后也呈現(xiàn)不同的粗糙度。 當我們利用多酸的酸性進行原位反應時，先將被聚電解質前體膜修飾后的基片放入多酸溶液中吸附，然后再吸附作為沉淀劑的季銨鹽，使多酸在膜中被沉淀下來，不同

3、種類的多酸或實驗條件，可以得到不同的實驗結果。以12-鉬磷酸為原料，形成的納米粒子不僅尺寸而且形貌均隨反應循環(huán)而發(fā)生變化，其形貌由最初的球型粒子逐漸生長成為鵝卵石型結構；以12-鎢硅酸為原料，則形成了分散均勻的納米棒，納米棒的長度可以通過季銨鹽的烷基鏈來調節(jié)；當選擇硝酸銀為沉淀劑時，我們改變了反應順序，先將前體膜浸入硝酸銀溶液中，然后再浸入鎢硅酸溶液中，從而得到了構型好的球狀納米粒子，并且一直保持球狀形貌。 當利用多酸的強氧化性

4、進行原位反應時，先將前體膜浸入pH=4的吡咯單體溶液中，在此狀態(tài)下，吡咯單體帶正電荷，可以被吸附到膜內，然后再浸入12-鉬磷酸的溶液中，使吡咯單體在膜中發(fā)生氧化聚合，形成多酸雜化的聚吡咯納米粒子，隨著反應循環(huán)的增加，納米粒子的尺寸增大了，而且當反應到一定程度后，納米粒子清晰可見，并且有些連接成鏈。 聚電解質前體膜不僅可以用作納米反應器，而且它還可以修飾基片，從而組裝一些對基片有特殊要求的材料。選擇含有氨基的聚陽離子和PSS交替沉