聚多巴胺功能修饰及原位化学还原法制备纳米ag复合材料

《聚多巴胺功能修饰及原位化学还原法制备纳米ag复合材料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学位论文数据集中图分类号TQ31学科分类号430．55论文编号1001020120322密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名蒋毅学号2009000322获学位专业名称材料科学与工程获学位专业代码080500课题来源国家973、863项目研究方向表面改性及金属化论文题目聚多巴胺功能修饰及原位化学还原法制备纳米Ag复合材料关键词聚苯乙烯，碳纳米管，聚多巴胺，原位化学还原，银论文答辩日期2012年5月27目宰论文类型基础研究学位评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师王文才教授北京化工大学材料的表面与界面评阅

2、人1陈晓农教授北京化工大学高分子材料评阅人2王益庆副教授北京化工大学橡胶科学与加工评阅人3评阅人4评阅人5答辩委员会主席崔秀国教授北京石油化工学院功能材料答辩委员1陈晓农教授北京化工大学高分子材料答辩委员2王文才教授北京化工大学材料的表面与界面答辩委员3毛立新教授北京化工大学聚合物流变、加工及共混’答辩委员4王益庆副教授北京化工大学橡胶科学与加工答辩委员5李晓林教授北京化工大学聚合物加工及弹性体材料注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4。其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／

3、T13745。9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要聚多巴胺功能修饰及原位化学还原法制备纳米Ag复合材料作为纳米材料的一员，银(Ag)纳米粒子除了具有高导电导热、催化、杀菌等优异的性能外，还具有纳米效应，在催化、敏感、杀菌及光、热、电、磁等方面显示出独特的优异性能。Ag纳米粒子连续致密的固定在聚苯乙烯(PS)微球表面形成核壳结构的PS／Ag微球或Ag纳米粒子均匀分散的固定在CNTs表面形成的CNT／Ag纳米复合材料在低温超导、催化剂、生物传感器、表面增强拉曼散射、抗菌等领域都有广泛的应用。聚多巴胺(PDA

4、)是一种环境友好的生物大分子，它可以通过多巴胺的自聚合紧紧的粘附在多种有机和无机基体表面形成均匀的包覆层。一方面聚多巴胺具有很好的亲水性，能有效改善疏水基体在水溶液中的分散性；另一方面PDA结构中含有大量的酚羟基和含氮基团，这些化学活性基团是很好的二次反应平台，尤其是对银离子等有很强的吸附性，同时PDA还具有弱还原性，能将吸附的银离子原位还原为Ag纳米粒子固定在包覆PDA的基体表面。本研究采用PDA功能修饰及原位化学还原法制备了纳米Ag复合材料，具体内容如下：(1)采用PDA功能修饰及原位化学还原法制备了核壳结构的PS—PDA／Ag微球。首先通过多

5、巴胺的自聚合在PS微球表面包覆PDA，PDA结构中的酚羟基和含氮基团可将溶液中的银氨离子吸附在PS—PDA北京化工大学硕士学位论文微球表面，同时PDA的弱还原性能将吸附的银氨离子还原为Ag纳米粒子固定在PS．PDA微球表面并作为催化活性点。然后以葡萄糖为还原剂使，t‘溶液中的银氨离子在已形成的Ag纳米粒子上继续还原长大，形成致密连续的Ag层，从而得到核壳结构的PS．PDA／Ag微球。研究了多巴胺浓度对PDA包覆层厚度及银还原效果的影响、AgN03浓度对银还原效果的影响，并对制备的样品进行TGA、SEM、XRD、XPS、接触角、导电测试。结果表明，可

6、通过增加多巴胺浓度增加PDA层的厚度；PS．PDA表面的Ag纳米粒子的粒径随PDA层厚度的增加而减小、随AgN03浓度的增加而变大；Ag纳米粒子负载量随PDA层厚度和AgN03浓度的增加变得致密，当多巴胺浓度为2g'L-1，AgN03浓度为10g．L-1时，Ag纳米粒子能在PS．PDA微球表面形成连续、致密的Ag层，此时PS．PDA／Ag核壳微球的导电率约为10S．cm-1，密度为1．8g．cm～。(2)对CNTs进行了PDA功能修饰，然后利用PDA结构中的酚羟基和含氮基团对银氨离子的吸附性和PDA的弱还原性将Ag纳米粒子均匀分散的固定在CNT-P

7、DA表面，制备了CNT-PDA／Ag纳米复合材料。研究了多巴胺浓度对PDA层厚度的影响及PDA层对CNTs在水溶液中分散性的影响，并对制备的样品进行HR．TEM、TGA、XRD、XPS等测试。结果表明，可以通过增加多巴胺浓度增加PDA层的厚度；PDA功能修饰后的CNT-PDA能稳定的分散在水溶液中；当多巴胺浓度为2g．L-1，AgN03浓度为10g·L_1时，球状Ag纳米粒子能在均匀分散的固定在CNT-PDA表面，此时Ag纳米粒子的粒径约为34nm，且粒子之间的间距小于10nm。摘要通过控制反应条件，如多巴胺浓度、AgN03浓度等，可以制备不同PD

8、A包覆层厚度、不同粒径的Ag纳米粒子和不同Ag负载量的复合材料。该方法具有操作简单、反应条件温和、对仪器设备要求简单、对基