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以表面羟基功能化聚苯乙烯微球为模板,通过原位反应负载无机粒子(如银、二氧化硅等),制备具有微、纳米分级结构的纳米复合微球材料。此类复合微球结合了高分子材料和无机材料自身的物理、化学性能;又克服了无机纳米粒子易团聚、易氧化等限制材料应用的缺点;同时此类微、纳米分级结构的复合微球材料具有比表面积大、结构稳定、分散性好的优势,展现出良好的结构材料特性。本课题的主要研究内容为:1)表面羟基化聚苯乙烯/银纳米复合微球的制备及形貌结构调控研究;2)聚苯乙烯/银纳米复合微球在表面增强拉曼散射基底构筑和催化还原亚甲基蓝方面的应用研究;3)形貌可控的聚苯乙烯/银/二氧化硅纳米复合微球的制备以及其催化降解有机染料的性能研究。本课题的具体研究内容如下:1.羟基化的聚苯乙烯/银纳米复合微球的形貌调控研究:以羟基功能化的聚苯乙烯微球为载体,利用二乙醇胺(DEA)为还原剂,通过化学还原沉积法制备聚苯乙烯/银纳米复合微球。通过调节还原剂DEA用量、硝酸银浓度、反应温度以及聚苯乙烯表面羟基的量等因素,研究其对微球表面负载银颗粒的大小、分布的控制,以期实现制备不同形貌的聚苯乙烯/银纳米复合微球。结果表明:当硝酸银量为5mL (0.2mol/L), DEA加入量分别为0.1g、0.3g、0.5g时,可制备出聚苯乙烯微球表面负载银的分级微纳结构复合微球,同时银在微球表面呈现小而稀疏、大且密集、小且密集的不同聚集状态。在此基础上讨论了不同形貌聚苯乙烯/银纳米复合微球形成的控制机制。2.聚苯乙烯/银纳米复合微球的表面增强拉曼散射与催化性能研究:聚苯乙烯/银纳米复合微球的形貌主要区别在聚苯乙烯表面的银颗粒的大小和分布。由于银颗粒大小、分布的不同,复合微球表现出的表面增强拉曼效应和催化效应会呈现一定的规律性。测试结果表明:三种典型形貌的聚苯乙烯/银纳米复合微球都能表现出显著的表面增强拉曼效应,其中表面分布着大而密集的银颗粒的聚苯乙烯/银纳米复合微球表面增强拉曼散射的性能最显著;表面负载着小而密集的银颗粒的复合微球催化性能最显著。3.聚苯乙烯/银/二氧化硅复合微球制备与催化性能研究:以羟基化的聚苯乙烯为模板,DEA为还原剂和催化剂,调节加入正硅酸乙酯前硝酸银的反应时间,实现对纳米银粒子大小及分布的调控,从而调节二氧化硅的负载效果。具有形貌差异的聚苯乙烯/银/二氧化硅纳米复合微球会表现出不同的催化以及光催化活性。实验结果表明:反应过程中硝酸银还原时间是影响复合微球最终形貌的关键因素。当硝酸银还原时间较短时(15min),银种子小且稀疏,得到果莓状复合微球;当硝酸银还原时间较长(60min),银种子大而密集,得到核壳结构的复合微球。并且最终测得果莓状聚苯乙烯/银/二氧化硅复合微球吸附性好,催化以及光催化性能最显著。