功能型金纳米复合材料的合成及其性能研究

【摘要】金是一种重要的材料,具有特殊的光、电性质和催化活性,近年来得到广泛的关注和越来越深入的研究。但金的价格昂贵,限制了其在很多领域中的应用。纳米材料的发展为高效利用金提供了一条行之有效的途径。特别是将金纳米材料与其他纳米材料复合,制备得到复合材料,不仅保持了金纳米材料原本的特殊性质,往往还带来许多其他的优点。导电高分子、有机硅纳米微球和官能化石墨烯在可与金复合的材料中,是表现突出的三类。探索简便高效的合成方法,并且增加金与其他纳米材料之间的相互作用,是一项具有重要意义的工作。本文针对金纳米复合材料,主要开展了以下三方面工作：(1)以导电聚合物单体和氯金酸氯铂酸混合物作为原料,通过在水溶液中一步法制备出金-铂聚吡咯复合纳米材料。使用拉曼光谱、透射电镜、扫描电镜、紫外-可见吸收光谱和循环伏安测试对其进行了表征。透射电镜和扫描电镜结果表明产物具有复杂的三维多分枝结构,并不是金-聚吡咯和铂-聚吡咯的简单混合。产物的形貌可以通过调节氯金酸和氯铂酸的加入量控制。拉曼光谱分析表明,产物具有比单纯的金-聚吡咯、铂-聚吡咯及二者的简单共混物更强的拉曼信号。电化学分析表明,这种多分枝状的复合纳米材料可以修饰在电极上,催化甲醇的电催化氧化过程。(2)为了提高金纳米材料的稳定性和利用效率,设计了一种一步法制备金-有机硅纳米微球的实验方法。利用苯胺甲基三乙氧基硅烷的水解反应,制备出单分散有机硅纳米微球。这种微球可以直接与氯金酸发生氧化还原反应,在表面生成金。通过透射电镜、扫描电镜、动态光散射、能谱等测试对产物的形貌、粒径分布和组成进行了表征。产物的粒径和形貌均可控,同时可以作为一种高效催化剂催化对硝基苯酚在水溶液中的还原反应。这种复合微球还可以作为表面增强拉曼基底,增强罗丹明6G在水溶液中的拉曼信号。(3)为进一步提高金的催化性能和利用效率,在N-正丙基乙二胺修饰石墨烯表面原位合成了具有二维结构的金纳米片。通过透射电镜、原子力显微镜、能谱等测试对产物的形貌和组成进行了表征。金纳米片多呈三角形,具体的尺寸和形貌可以通过调节氯金酸与N-正丙基乙二胺修饰石墨烯的比例来控制。这种复合材料可以快速催化对硝基苯酚在水溶液中的还原反应。
【作者】王伟娜；
【导师】贾叙东；
【作者基本信息】南京大学，高分子化学与物理，2014，博士
【关键词】金；纳米复合材料；导电高分子；杂化有机硅；微球；石墨烯；表面增强拉曼；催化；

【参考文献】
[1]张强.关于沈阳地区人力资源转化为人力资本的对策研究[D].大连理工大学,工商管理,2003,硕士.
[2]董淑芳.基于用户体验的社交网站长期粘性研究[D].中国矿业大学,设计艺术学,2014,硕士.
[3]李莉.上海城市河流绿道规划与实施政策的效率评价和发展策略研究[D].华东师范大学,人文地理学,2013,硕士.
[4]谷鑫.YHFT-Matrix DSP向量存储器的设计及IP软核化[D].国防科学技术大学,软件工程,2013,硕士.
[5]张燕.铜锰复合氧化物制备及其催化燃烧VOCs性能研究[D].浙江工业大学,2009.
[6]董密娟.论《烟草经纪人》的元小说特征[D].河北师范大学,英语语言文学,2012,硕士.
[7]蒋晶.智能ODN中多通道并行光信号监测[D].华中科技大学,光学工程,2013,硕士.
[8]韩光宇.多光纤精密定位方法与机构的研究[D].中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）,机械制造及自动化,2004,硕士.
[9]覃频频,牙韩高,黄大明.基于数据挖掘的固定型交通检测器配置优化[J].交通与计算机,2005,05:17-21.
[10]陈杰.IPv6过渡的NAT技术[D].南京邮电大学,通信工程,2013,硕士.
[11]计宇.语文教育与人性的发展及完善[D].东北师范大学,教育,2003,硕士.
[12]孙铁光,刘瑛,张合.宝钢1580热带钢连轧机4%Cr锻钢支承辊制造[J].一重技术.2005(03)
[13]阴洪峰.河北省普通高校高水平运动队现状研究[D].河北师范大学,体育教育训练学,2012,硕士.
[14]童艳.从属公司债权人法律保护制度初探[D].中国政法大学,经济法学,2003,硕士.
[15]周强新.基于MapX的分布式交通建设管理GIS开发研究[D].武汉理工大学,结构工程,2003,硕士.
[16]胡少华,张少阳,张宝权,杨耀琴,张福天,杨波,刘革莉,郑健雄,宋利霞,刘啸虎,孙志国.依—舒地堑北段石油地质条件综合评价[J].石油地球物理勘探,2008,S1:59-62+195+8.
[17]李慧琴.Stx噬菌体的溶原对大肠杆菌MG1655耐酸性影响的研究[D].南京农业大学,预防兽医学,2012,硕士.
[18]陆晓锦.钢箱—砼组合连续刚构桥的钢箱梁设计原理研究[D].重庆交通大学,桥梁与隧道工程,2012,硕士.
[19]吴晶晶.公安院校学生体育态度与行为的研究[D].北京体育大学,体育人文社会学,2013,硕士.
[20]张育民.基于CFD的热管两相流数学模型与数值模拟[D].华南理工大学,2014.
[21]李宏方.P2P点播客户端播放系统的设计与实现[D].郑州大学,计算机技术（专业学位）,2013,硕士.
[22]王俊,段斌,苏永新.基于尾流效应的海上风电场有功出力优化[J].电力系统自动化,2015,04:26-32+75.
[23]缪悦.建行湖南省分行中间业务经营战略研究[D].中南大学,2004.
[24]崔丽丽,黄涛.“数字城市”及其关键技术[J].测绘软科学研究,2001,04:10-15.
[25]乔杨.框架梁负弯矩区粘钢加固承载力及锚固方法研究与应用[D].燕山大学,建筑与土木工程,2012,硕士.
[26]胡文东,蒋炳炎,冯旭山,覃海铭.SIMATICTD200在阳极保护冷却器温度控制中的应用[J].冶金自动化,2003,05:57-59.
[27]王宁.克罗恩病鉴别诊断新方法的建立[D].第四军医大学,内科学,2014,硕士.
[28]陈智成.重车车队荷载统计分析方法及建模[D].哈尔滨工业大学,结构工程,2013,硕士.
[29]马璐.无人机地面遥控遥测系统研究[D].南昌航空大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[30]刘晓红.双材料界面裂纹尖端奇异性及应力场[D].太原科技大学,应用数学,2014,硕士.
[31]高艳艳,王方雄,毕红星,付革.城市公共体育设施布局规划研究进展[J].吉林体育学院学报,2015,01:37-40+74.
[32]刘晓艳.Apelin-13通过激活PKCα上调THP-1巨噬细胞源性泡沫细胞ABCA1的表达[D].南华大学,病理学与病理生理学,2012,硕士.
[33]来晨天,余一卿,吴亦嘉.返利网站商业模式文献综述与评析[J].经营与管理,2013,06:108-110.
[34]黄燕南.面向学龄前儿童的音乐学习电子产品设计研究[D].广东工业大学,设计学,2014,硕士.
[35]黄海丹.上部结构刚度对桩筏基础内力的影响研究[D].浙江大学,岩土工程,2004,硕士.
[36]雷玉如.声频钻机隔振结构仿真分析研究[D].中国地质大学（北京）,机械工程,2013,硕士.
[37]方云,蔡阳,陈波.浅析不同楼梯跑数对现浇框架结构抗震性能的影响[J].江西建材,2015,01:47.
[38]黄玉博.几类非线性分数阶微分方程边值问题的解[D].曲阜师范大学,应用数学,2013,硕士.
[39]郭洁卿.基于心理资本的河北省动漫企业技术创新研究[D].石家庄经济学院,企业管理,2013,硕士.
[40]杨斌宇.基于案例的推理在智能决策支持系统中的应用[D].吉林大学,2004.
[41]周晓舟.影响声子晶体带隙的材料参数研究[D].北京交通大学,2011.
[42]武建章,于春田.决策支持系统体系结构研究[J].河北工业科技,2004,05:5-7+12.
[43]张鑫.磺化丙酮甲醛缩聚物（SAF）的合成与改性研究[D].济南大学,化学工程,2012,硕士.
[44]李伟.刑法之除罪化思想探讨[D].中国政法大学,法律,2004,硕士.
[45]许拓.浅析维拉罗伯斯吉他作品[D].中央音乐学院,古典吉他,2012,硕士.
[46]齐建然.“杜宝良万元罚单案”案例分析[D].兰州大学,行政法与行政诉讼法学（专业学位）,2013,硕士.
[47]王琰.单节段PLIF联合椎弓根螺钉内固定术后融合率与临床疗效关联分析[D].苏州大学,临床医学（专业学位）,2013,硕士.
[48]王槐豪.镁表面阳极氧化-PLGA生物涂层的腐蚀降解行为研究[D].哈尔滨工业大学,材料学,2013,硕士.
[49]张天晔.山西省县域体育公共服务体系建设评价研究[D].山西师范大学,体育教育训练学,2014,硕士.
[50]林云蕾.Nb-Si高温防护涂层电子束熔敷表面改性研究[D].哈尔滨工业大学,材料学,2014,硕士.