负载金属纳米颗粒的静电纺纳米纤维复合材料的制备、表征及催化应用.pdf

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1、学校代码：10255学号：2110208负载金属纳米颗粒的静电纺纳米纤维复合材料的制备、表征及催化应用PREPARATION，CHARACTERIZATIONANDCATALYTICAPPLICATIONSOFMETALNANoPARTICLE．LOADEDCoMPOSITEELECTRoSPUNNANOFIBRoUSMATERIALS专作者姓名：指导老师：二零一四年一月东华大学学位论文原创性声明]砌Y咖2必IIlull0111611111811111炒111螋本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导

2、下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：钢珠日期：矽7牛年／月／够日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位

3、论文。保密口，在——年解密后适用本版权书。本学位论文属于／不保密∥学位论文作者签名：名触日期：≯／丫年／月f午目指导教师签名：嘶Et期：7／口f仁年／r月／￥切O负载金属纳米颗粒的静电纺纳米纤维复合材料的制备、表征及催化应用负载金属纳米颗粒的静电纺纳米纤维复合材料的制备、表征及催化应用摘要随着纳米技术在诸多研究领域引起重视，纳米材料的制备及其应用研究受到越来越多科研工作者的关注。纳米纤维材料作为一种新兴纳米材料，在催化、环境修复、组织工程和传感器等方面都表现出极大的应用优势。本文通过静电纺丝技术制备得到两种水稳定性良好的静电纺纳米纤维膜，分

4、别为聚乙烯亚胺(PEI)／聚乙烯醇(PVA)纳米纤维膜和聚丙烯酸(PAA)／聚乙烯醇(PVA)制得的静电纺纳米纤维膜。通过原位还原法、物理组装法和化学组装法将金属纳米颗粒固定或组装到纳米纤维，制备得到负载有金属纳米颗粒的静电纺纳米纤维复合材料，并借助于SEM、TEM、EDS、FTIR、TGA、ICP．OES和UV-vis等测试手段对所制备的含金属纳米纤维膜进行表征和催化性能测试。本研究主要包括以下两方面的工作：一、创新性的采用原位合成法将具有协同催化作用的金银核壳双金属纳米颗粒(Au@Agcore—shellNPs)N定到静电纺PEI／PV

5、A纤维膜上。原位制备得到的Au@Agcore—shellNPs具有较小的尺寸及较窄的粒径分布，这说明纳米纤维结构可以有效地防止纳米颗粒团聚。本部O负载金属纳米颗粒的静电纺纳米纤维复合材料的制备、表征及催化应用分，首先将水稳定性良好的PEI／PVA纤维膜浸入氯金酸溶液中，然后加入硼氢化钠将金盐还原成金纳米颗粒。漂洗后，将得到的纤维膜浸入硝酸银溶液，并用抗坏血酸将银盐缓慢还原于金纳米颗粒表面，得到核壳纳米颗粒。研究发现，含Au@Agcore-shellNPs的PEI／PVA纳米纤维复合材料可以高效地催化硼氢化钠(NaBH4)还原四硝基酚的反应。

6、该方法制备的含有核壳结构的金属纳米颗粒的高分子纤维复合材料具有高孔隙率和良好的重复利用性，在催化、传感以及环境修复等领域也具有潜在的应用价值。二、通过组装方法制备含有低代数的聚酰胺胺树状大分子稳定的金纳米颗粒(AuDSNPs)的静电纺纤维复合材料并对其催化性能进行探究。首先，以第二代聚酰胺胺树状大分子为稳定剂制备得到AuDSNPs。然后，分别使用物理方法(利用树状大分子表面的氨基和静电纺纤维表面的羧基可以产生静电吸附作用)和化学方法(通过1一(3．二甲氨基丙基)一3一乙基碳二亚胺(Eoc)活化发生偶联反应)将AuDSNPs组装到了静电纺PA

7、A／PVA纤维表面，制备得到两种纳米纤维的复合材料。我们通过多种测试方法对物理方法和化学方法制备的纳米纤维复合材料分别进行表征，并对两种纤维复合材料催化四硝基酚还原反应效率进行评估。结果表明，物理组装和化学组装得到的纳米纤维复合材料均具有良好催化活性和重复利用性。这种以树状大分子为媒介对静电纺纳米纤维进行改性的方法可以用来制备其他类型的纤维复合材料，并应用在催化、传感器和生物医学等领域。通过与原位还原方法制备得到的纳米纤维复合材料的催化活性进行对比发现，TTO负载金属纳米颗粒的静电纺纳米纤维复合材料的制备、表征及催化应用物理方法制备得到的含

8、AuDSNPs的PAA／PVA纳米纤维复合材料的催化活性最高。关键词：静电纺丝；双金属；树状大分子；自组装；催化O雾季天学负载金属纳米颗粒的静电纺纳米纤维复合材料的制备、表征及催