文献类型：学位论文

中文题名：采用瞬时纳米沉淀法制备超小尺寸金纳米粒子及其催化应用

作者：涂天翼[1];

机构：[1]华东理工大学;

导师：李莉;华东理工大学|王俊有;华东理工大学

授予学位：硕士

语种：中文

中文关键词：瞬时纳米沉淀法;金纳米粒子;超小粒径;均一性;催化还原

摘要：瞬时纳米沉淀法(Flash nanoprecipitation,简称FNP),是一种可在毫秒级别内快速制备纳米粒子的新技术。相较于传统的制备方法,FNP可以快速制备出分散更均匀、粒径更小的纳米粒子,具有可控性强,制备快速,多批次等优点。而金纳米粒子(AuNPs)由于其较高的比表面积和活性,高效温和的催化能力,应用范围十分广泛。因此,研究在水相中制备超小粒径的AuNPs具有特殊意义。首先,本文研究了一种简便的合成策略,即基于多通道涡流混合器,借助FNP,制备粒径小于5 nm的AuNPs,研究了前驱体浓度、还原剂浓度、稳定剂浓度、进料速度等不同参数条件对于AuNPs形貌和光学性质的影响,发现FNP为纳米粒子的制备引入了更多可调节的参数,扩大其应用范围,是一种可靠的方法,具有潜在的应用价值。在此基础上,本文分别研究了三种不同的表面稳定剂柠檬酸钠,巯基聚乙二醇羧基(HS-PEG1000-COOH),巯基聚乙二醇氨基(HS-PEG1000-NH2)对于AuNPs形貌的影响。实验结果表明,采用柠檬酸钠作为稳定剂的AuNPs粒径约为3-5 nm,而采用HS-PEG1000-COOH和HS-PEG1000-NH2作为稳定剂的AuNPs粒径约为1-2 nm。通过调节制备过程中的各关键参数,可实现一定范围内的粒径调控。最后,本文对比了使用不同稳定剂制备的AuNPs对4-硝基苯酚的催化还原性能差异,其中,HS-PEG1000-COOH和HS-PEG1000-NH2因其末端基团的不同,表现出明显不同的催化性能。末端基团为-NH2的AuNPs的拟一级反应速率为9.02 x 10-3 s-1,其催化活性明显高于末端基团为-COOH的AuNPs,后者甚至未表现出拟一级反应的催化效果。在相同的条件下,前者8min完成催化反应,而后者在30min内完成催化反应。