负载型纳米Pt颗粒的制备及催化性能研究EI北大核心

通过分散共聚制备了聚N-异丙基丙烯酰胺接枝聚丙烯腈/聚苯乙烯(PNIPAAm-g-PAN/PSt)聚合物微球,以氯铂酸(H2PtCl6)为金属源,乙醇为还原剂,将与酰胺基团配位的铂离子(Pt4+)还原成纳米铂(Pt)颗粒,负载在表面具有特殊形态的聚合物微球表面,制得了分散稳定的负载型纳米Pt颗粒,可用于催化苯胺的聚合等,通过改变反应温度可控制苯胺的聚合速率。     

交联PS微球负载纳米Ni颗粒的制备及表征

采用种子聚合法制备出交联聚苯乙烯(PS)微球,经预处理在微球表面引入官能团,采用化学镀法在微球表面负载纳米级Ni颗粒,利用FI-IR、SEM、XRD等测试手段对其进行表征,结果表明:PS微球粒径均匀,平均粒径约为4.3μm,表面光滑;微球负载的纳米Ni颗粒分散性良好、平均晶粒度为9.41nm.利用负载微球对高氯酸铵(AP)进行催化实验,表明负载微球可使AP高温分解峰降低94.2℃左右.研究表明:采用PS微球负载可提高纳米Ni颗粒的分散性,进而提高了Ni颗粒的催化性能.     

负载型纳米Pd-M(Ag,Cu)催化剂的制备与催化性能

以自制的聚N,N-二乙基丙烯酰胺接枝聚丙烯腈/聚苯乙烯(PDEAm-g-PAN/PSt)微球作为载体,采用原位还原方法,将与酰胺基团配位的金属离子还原成纳米金属颗粒,制得负载型纳米Pd-M(Ag,Cu)催化剂。采用扫描电子显微镜(SEM)对聚合物微球进行表征,采用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)和热重分析(TGA)对负载型催化剂进行表征,结果表明:该聚合物微球表面呈现规整的花状形态,Pd-M颗粒均匀分散于PDEAm-g-PAN/PSt微球表面,其粒径约为10nm。将制备的Pd-M(Ag,Cu)催化剂应用于1-辛烯的催化加氢反应,并与商业化催化剂Pd/C相比,催化1-辛烯加氢的效率为Pd-Cu>Pd-Ag>Pd/C。     

紫外辐照法制备载银P(St-co-MMA)复合微球的研究

以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(BDK)为引发剂,在乙醇和水(V(乙醇)/V(水)=7/3)的混合介质中,由紫外(UV)光引发苯乙烯(St)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行分散共聚,研究了影响P(St-co-MMA)收率及其微球粒径的因素;在微球分散液中加入一定浓度的AgNO3,经UV原位催化Ag+还原,制备出了负载有Ag纳米颗粒的P(St-co-MMA)复合微球。用透射电子显微镜(TEM)、激光光散射(LLS)和X射线衍射(XRD)对微球的粒径及Ag纳米颗粒的负载情况进行了表征,发现P(St-co-MMA)微球的粒径均一,可控制在500～800nm之间,Ag纳米颗粒较均匀地负载于微球的表面,平均大小为20nm。     

负载Pt纳米颗粒的掺氮碳化钼微球催化电解水析氢

电解水制氢是极具发展应用前景的绿色技术,使用低成本碳材料负载贵金属作为催化剂基底,是减小析氢催化剂贵金属负载量和优化其性能的有效手段。采用配位聚合法,通过调控pH得到了由纳米片自组装形成的具有高比表面积的前驱体微球,再通过离子交换和高温焙烧将Pt纳米颗粒均匀负载在氮掺杂碳化钼表面,制备出了Pt/N-Mo₂C NFs。因Pt纳米颗粒具有多层级结构的N-Mo₂C上的高度分散以及Pt与N-Mo₂C基底之间的协同作用,它展现出十分优异的析氢性能。Pt/N-Mo₂C NFs拥有较低的过电位(44 mV/η₁₀和137 mV/η₁₀₀),和Tafel斜率为46.2 mV/dec,同时具有良好的稳定性。研究结果对于设计低负载量的贵金属催化剂具有一定的借鉴意义。     

空心磁性微球负载La掺杂TiO_2的制备和光催化性能

以自制的粒径均一的分散P(St-AA)聚合物微球为模板,制备了P(St-AA)/Fe_2O_3纳米颗粒,热处理后获得纳米磁性空心微球;在用溶胶-凝胶法制备La掺杂TiO_2基础上,制备了以磁性空心微球为载体的空心磁性微球负载La掺杂TiO_2。紫外光催化实验结果表明,该产品降解亚甲基蓝的效率优于同等条件制备的La掺杂TiO_2。     

微纳米材料改性地质聚合物的研究进展

地质聚合物作为新兴的绿色环保、低能耗胶凝材料,具有早期强度高、耐酸碱等优异性能,但脆性大、韧性差等缺陷影响其推广应用;在地质聚合物中掺入微纳米材料可以有效地改善地质聚合物的性能,提高其韧性。微纳米材料在地质聚合物中均匀分散是保证改性后地质聚合物具有优良性能的关键,为此,可在掺入过程中采用外力的方法进行分散,也可对微纳米材料进行表面改性来提高其分散性能,且表面改性后的微纳米材料能够更好地与地质聚合物基体结合。本文综述了纳米颗粒(如纳米二氧化硅、纳米二氧化钛)、碳纳米管、石墨烯、微米颗粒(如粉煤灰微球、硅灰)、微米纤维(如碳化硅晶须)等微纳米材料对地质聚合物的改性研究成果,总结了常见微纳米材料改性地质聚合物的分散方法及作用机理。其分散方法包括机械搅拌、超声分散和分散剂表面修饰。微纳米材料对地质聚合物的作用机理主要有填充作用、成核作用和桥接作用。微纳米材料能够填充地质聚合物的孔隙和裂缝,改善地质聚合物的孔结构;微纳米材料能够作为成核位点加速地质聚合物的缩聚过程,改善地质聚合物的微观结构与宏观性能;纤维状的微纳米材料具有桥接作用,可阻止裂缝的生成及扩展。此外,对于表面有基团(如羟基、羧基等)的...     

铂修饰二氧化钛纳米片的制备及其光电催化析氢反应研究

利用静电吸附作用在二氧化钛纳米片上负载铂原子制备了两种不同形态的铂催化剂。SEM、XRD、TEM测试结果表明, 改变铂负载量可以调控铂的形貌结构。在低Pt负载(0.2wt%)下, 铂原子主要是半径约2 nm的纳米簇, 当Pt负载量增加到1wt%时, 铂原子在二氧化钛纳米片上堆积成纳米颗粒。调控Pt负载量和纳米结构, 可以显著提高二氧化钛纳米片催化析氢反应的活性。在AM1.5太阳光照射下, 两种催化剂的塔菲尔斜率都小于100 mV/dec, 分别为56和90 mV/dec。与TiO₂-Pt1%催化剂相比, TiO₂-Pt0.2%具有更理想的金属-半导体界面, 有利于光生电子迁移至铂纳米簇表面, 因而具有更高的催化活性。本实验为研究更加高效的铂催化剂和其他光电催化剂提供了新的途径。     

纳米结构苯胺/吡咯共聚物的静态法合成及自组装

采用静态聚合法,以过硫酸铵为氧化剂,使苯胺与吡咯进行共聚,制备了高产率(88%)的纳米结构苯胺/吡咯(PANPY)共聚物。研究结果发现,苯胺/吡咯摩尔比和聚合介质对共聚物的形貌有重大影响。以1.0 mol/L盐酸溶液为介质,苯胺/吡咯摩尔比为90/10时,可制得直径为70 nm～90 nm、长为1.3μm的共聚物纳米纤维;苯胺/吡咯摩尔比为50/50时,得到平均粒径约为400 nm的杨梅球状共聚物颗粒,透射电子显微镜的结果表明这些杨梅球状共聚物颗粒是由直径为5nm,长25nm的共聚物微小纳米纤维自组装而成。而以0.1 mol/L NaOH水溶液为反应介质,则可以得到外直径为1.8μm～2.6μm的自组装共聚物微球。     

表面负载聚苯胺纳米线聚合物复合微球的制备及其防腐性能研究

采用分散聚合和"受限聚合-原位生长"法分别制备了聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)微球和PGMA@PANI(聚苯胺)复合微球,通过改变聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)含量以及甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)浓度实现对PGMA微球粒径和分散度的调控。在此基础上,通过改变苯胺(An)/PGMA、CTAB/An的比例、正戊醇的添加来调控PGMA@PANI复合微球的形貌。结果表明,在0.10g/mL GMA、10%(wt,质量分数,下同)PVP、50%十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和30%An条件下,可得到均匀负载PANI纳米线的聚合物复合微球。以复合微球为防腐助剂制备环氧型防腐涂料的测试结果显示:PGMA@PANI复合微球的添加量为4.5%时,防腐涂层耐盐雾时间为816h,耐盐水时间为960h,展现了较好的防腐性能和机械性能。