【摘 要】
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聚苯乙烯微球由于合成过程易控,稳定性高、比表面积大、表面易改性、造价成本低廉,可制备成具有特殊形貌的新型材料,尤其是核壳结构,有着超高的可设计性。纳米银镍合金在两种金属的协同作用下,表现出优异的催化性能、光学性能以及导电性能,通过化学法可以包覆到聚苯乙烯微球表面。本文使用液相还原法合成纳米银镍合金,测试表明当体系pH值为8,修饰剂OP-10的添加量为10%,还原温度为70℃时,可以制备出分散性良好
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聚苯乙烯微球由于合成过程易控,稳定性高、比表面积大、表面易改性、造价成本低廉,可制备成具有特殊形貌的新型材料,尤其是核壳结构,有着超高的可设计性。纳米银镍合金在两种金属的协同作用下,表现出优异的催化性能、光学性能以及导电性能,通过化学法可以包覆到聚苯乙烯微球表面。本文使用液相还原法合成纳米银镍合金,测试表明当体系pH值为8,修饰剂OP-10的添加量为10%,还原温度为70℃时,可以制备出分散性良好,粒径为50 nm的银镍合金。使用乳液聚合法制备了聚苯乙烯微球（PS）,通过测试得出,十二烷基苯磺酸钠（SDBS）的添加量为0.5 g,苯乙烯用量为25 mL,二乙烯基苯用量为5 mL,过硫酸钾使用量为0.5 g,80℃下,搅拌速率300 rpm时,可获得表面光滑,具有高单分散性,粒径为220 nm的聚苯乙烯微球。使用浓H2SO4在65℃下处理24 h后,制备了磺化聚苯乙烯微球（SPS）。通过水热法和液相还原法分别制备了PS/Ni和PS/Ag-Ni复合材料,并对两种材料进行了表征。XRD测试证明两种复合材料壳层粒子还原彻底,未产生任何氧化物,SEM图像对比了聚苯乙烯微球以及复合材料的图像,可以清晰的观察到复合材料表面包覆有一层致密的金属粒子,PS/Ni粒径在300nm左右,PS/Ag-Ni复合材料的粒径为320 nm。FT-IR以及XPS测试结果表明PS微球与纳米金属粒子通过化学方式连接。采用循环伏安法测试了复合材料对葡萄糖和对硝基苯酚的电化学催化能力。其结果显示当PS与纳米镍以及纳米银镍合金的比例分别为1:2和1:1时,复合材料对这两者的催化活性最高,此结果表明本文中实验技术对水中对硝基苯酚和葡萄糖提供了新的检测手段。使用PS/Ag-Ni进行氧还原测试,其组分比为1:1时,其活性最高,通过K-L方程算出氧还原反应的电子转移数为3.9,相较于商业Pt/C催化剂有着更高的稳定性及抗甲醇中毒能力,这说明该复合材料在燃料电池和金属空气电池领域有着潜在的发展前景。
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