自催化反應制備金屬粒子-二氧化硅復合材料及再功能化.pdf

1、近十年來，由于金屬粒子/二氧化硅納米復合材料獨特的物理化學性能以及結(jié)構(gòu)的可構(gòu)造性和可設(shè)計性，已經(jīng)得到了研究人員的的廣泛關(guān)注。在眾多的納米粒子中，由于在催化、傳感器、能量儲存和轉(zhuǎn)化、光學、電學和磁學等領(lǐng)域具有廣闊的應用前景，金屬納米粒子在功能材料研發(fā)方面一直充當非常重要的角色。材料的性能不但與材料本身的性質(zhì)有關(guān)，還與制備方法和材料本身的微結(jié)構(gòu)息息相關(guān)。因此，金屬粒子/二氧化硅復合材料的制備方法的創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)調(diào)控模式的創(chuàng)新不但是目前科技前沿和

2、研究熱點，更是一項重要的基礎(chǔ)研究課題。
　　本論文提出了在近中性條件下利用分子本身自帶催化基團和連續(xù)自催化反應制備金屬粒子/二氧化硅納米復合材料的新模式，利用分子內(nèi)自帶的催化基團催化硅源進行水解和縮合反應。通過設(shè)計多功能的前驅(qū)體分子，建立了有機金屬鹽/二氧化硅復合材料合成的新方法，實現(xiàn)了在SiO2內(nèi)部原位生成金屬納米粒子，并通過進一步功能化納米復合材料以實現(xiàn)材料多功能化的目的，從而制備了多功能化的SiO2納米復合材料。通過掃面電子

3、顯微鏡、透射電子顯微鏡、X射線衍射、傅里葉變換紅外光譜、紫外-可見光譜、核磁、N2脫附-吸附等測試方法對其組成及微觀結(jié)構(gòu)進行了表征；通過測試熒光激發(fā)-發(fā)射光譜、熒光顯微鏡、紫外最大吸收波長、磁滯回線等方法對復合材料的性能進行了表征。
　　首先，本論文采用氧化鎘與氨基酸反應制備氨基酸金屬鹽，然后與正硅酸乙酯(TEOS)在水和乙醇的混合溶液中室溫反應后離心處理，繼而真空干燥后通過高溫煅燒得到金屬粒子/二氧化硅納米復合材料，通過硫化賦予

4、了材料熒光性能，并通過改變實驗過程中不同的硫化方式探索了對復合材料結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明，我們成功制備了具有不同晶體結(jié)構(gòu)并且高度分散的CdS/SiO2納米復合材料，該材料具有良好的熒光特性；其次，本論文采用碳酸鈷與溴乙酸反應制備了溴乙酸金屬鹽，然后與3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和正硅酸乙酯(TEOS)在室溫條件下反應，離心并干燥，并充分利用分子中的化學反應位點進行進一步功能化賦予材料催化性能，高溫煅燒后得到雙金屬相的Ag-Co3O