基于反相細乳液法制備無機納米材料及其功能化研究.pdf

1、反相細乳液體系是一種以極性納米液滴為分散相，非極性溶劑為連續(xù)相的非均相反應體系，能用于制備親水型納米粒子。與其他非均相反應體系相比，反相細乳液體系在納米材料的形態(tài)控制和納米尺度的材料復合方面也表現出了很大的優(yōu)勢，已發(fā)展為膠體化學和材料領域的研究熱點。本文介紹了一種基于反相細乳液體系制備無機納米膠囊和納米復合粒子的方法，并對材料制備過程、形態(tài)控制機理及性能進行了系統(tǒng)研究。
　　在反相細乳液體系中，以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)的

2、酸性水滴為軟模板，通過正硅酸乙酯(TEOS)的溶膠—凝膠過程，制備了納米SiO2膠囊。CTAB和嵌段聚合物乳化劑的親水鏈與SiO2的相互作用是形成膠囊形態(tài)的驅動力。研究了反應時間、CTAB用量、TEOS用量和鹽酸(HClaq)濃度等因素對SiO2膠囊尺寸及形態(tài)的影響。結合實驗結果，提出該體系中SiO2膠囊的形成機理。
　　在反相細乳液體系中，以含過渡金屬鹽的納米水凝膠或含過渡金屬鹽的液滴為模板，通過TEOS的溶膠—凝膠過程，制備了

3、以含過渡金屬鹽的納米水凝膠或液滴為核、SiO2為殼的粒子。過渡金屬鹽與SiO2的相互作用是形成核—殼或膠囊形態(tài)的驅動力。考察了鹽含量與類型、液滴pH值、TEOS用量以及HClaq和有機組分的比例等因素對SiO2粒子形態(tài)的影響。通過熱處理，除去有機成分，能得到中空SiO2粒子。熱處理過程中，同時將過渡金屬鹽轉化為金屬氧化物或金屬納米粒子，賦予中空SiO2粒子額外的功能。比如本文中將亞鐵鹽轉化為磁性γ-Fe2O3，賦予材料磁性，拓寬其應用范

4、圍。
　　在反相細乳液體系中，通過鈦酸四乙酯的溶膠—凝膠過程，制備HAuCl4/TiO2納米凝膠;經過原位還原法制得有可見光催化活性的Au/TiO2納米復合粒子。以羅丹明B的降解為模型反應，考察Au/TiO2納米復合粒子的可見光催化活性。復合粒子中TiO2的相可以通過熱處理方便地從無定形轉化為結晶型的銳鈦礦或金紅石TiO2?？疾炝朔磻獪囟取⒔瘥}含量及熱處理條件等因素對粒子形態(tài)、晶相、比表面積、孔特征及可見光催化活性的影響。