功能自組裝膜的性質(zhì)及應用研究.pdf

1、本論文利用無機離子與聚電解質(zhì)功能基團間的相互作用，用層層自組裝的方法將無機離子組裝到膜中，然后通過化學反應制備無機納米粒子/聚電解質(zhì)復合膜，考察了復合膜的性質(zhì)及在電催化方面的應用。 牛血清白蛋白 (BSA)與是兩性生物分子，通過調(diào)節(jié)溶液的pH值，使牛血清白蛋白分子帶正電或負電，因而可以分別與帶負電的聚丙烯酸鈉(PAS)或帶正電的聚丙烯酰胺(PAM)自組裝成膜。鈣離子通過與BSA的羧基、氨基配位作用成功的組裝到膜上，然后在二氧化碳

2、氣體的氛圍下，在自組裝膜上原位合成了碳酸鈣納米粒子。紫外測試(UV-vis)結(jié)果表明：自組裝膜的吸收強度隨著膜層數(shù)的增加而增強，而且二者有很好的線性關(guān)系。通過原子力顯微鏡 (AFM)測試可知：當自組裝膜的層數(shù)相同時，引入鈣離子后，膜的厚度明顯增加。紅外光譜(FT-IR)表明在膜內(nèi)生成的碳酸鈣納米粒子為方解石型。通過透射電鏡(TEM)測試可以知道：此方法制備的碳酸鈣納米粒子分布非常均勻、平均粒徑僅為7.9nm左右。 以層層自組裝技

3、術(shù)為基礎(chǔ)，用聚乙烯亞胺、硝酸銀的混合溶液和氯金酸溶液通過靜電作用形成自組裝膜。用硼氫化鈉溶液還原膜中的Ag<'+>、Au<'3+>，制備了含有Ag、Au雙層的納米粒子復合薄膜。通過FT-IR，X射線光電子能譜 (XPS)等測試手段可知，我們成功的合成了金銀納米復合的(PEI-Ag/Au)<,n>多層膜，同時UV-vis測試表明這種多層膜是均勻組裝的。從TEM圖中可知：此方法制備的金銀復合納米粒子比金納米粒子在膜中的分布更加均勻、平均粒徑

4、更小。同時，這種復合納米粒子薄膜的電化學測試結(jié)果表明，金銀納米復合多層膜對抗壞血酸的催化性明顯優(yōu)于銀納米多層膜或金納米多層膜對抗壞血酸的催化性，并且還可以發(fā)現(xiàn)：當膜的成分相同時，復合膜催化性隨著膜的層數(shù)增加而增加。 通過層層組裝的方法制備了殼聚糖和四氯合鈀酸鉀的多層復合膜，殼聚糖在紫外光照射下原位還原Pd (Ⅱ)生成了鈀納米粒子。FT-IR 測試說明殼聚糖與K<,2>PdCl<,4>發(fā)生作用，并且兩者被成功的組裝到基片上了。UV

5、-vis測試說明膜的紫外吸收強度隨著膜的層數(shù)增加而增強，二者基本呈線性關(guān)系。XPS 測試表明：復合膜在紫外光照射下生成了單質(zhì)鈀，同時膜上的其它元素的化學環(huán)境也發(fā)生了改變。通過TEM觀測單質(zhì)鈀的形貌可以發(fā)現(xiàn)：在反應開始1 h內(nèi)，隨著紫外光照時間的增加，納米鈀粒子的數(shù)目增加，但粒徑變化不明顯。當光照時間超過1 h后，納米顆粒開始發(fā)生聚集，生成較大粒徑的球形顆粒，且顆粒的總體數(shù)目減少。由電化學表征知道(CTS/Pd<'0>)<,n>復合膜對氧