铜基纳米颗粒及其诱导的多孔与复合P(St-AM)微球的光化学构筑与性能研究

来源 :华南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:SilentWoolf_1981
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本文以光化学合成为基础,通过光化学反应制备出Cu/Cu2O纳米颗粒并探讨其对染料的吸附性能;进一步,在此Cu/Cu2O纳米颗粒悬浮液中通过光化学法成功制备出多孔P(St-AM)微球;同时,以光化学合成的P(St-AM)微球为基础,通过紫外光照射,在微球表面生成Cu/Cu2O和Cu/CuO复合纳米颗粒,从而得到相应的复合微球,并系统研究了其对含磺酸基染料的吸附性能。主要工作和取得的实验结果包括以下三个部分:  (1)以乙酰丙酮铜为铜源,无水乙醇为溶剂,在无氧条件下通过254nm的紫外灯照射,合成出纳米级的Cu/Cu2O球形颗粒。引入二苯甲酮作光敏剂,大大提高了反应速率和产率。初步研究了其对甲基橙的吸附性能,结果显示,这种球形的纳米颗粒对甲基橙有较好的吸附性能。  (2)提出一种两步光化学法,以悬浮在溶液中的Cu/Cu2O纳米颗粒为致孔剂,成功构筑了P(St-AM)聚合物多孔微球。合成中,首先通过一步光化学法制备Cu/Cu2O纳米颗粒悬浮液,然后将这种悬浮液直接加入含有单体的溶液中。在后续的光聚合过程中,纳米颗粒被包埋在微球中。经过稀盐酸浸泡后,即可得到多孔微球。探讨了Cu/Cu2O纳米颗粒悬浮液的加入量对所得微球形貌、比表面积、孔容和孔径分布的影响。结果显示,当加入的Cu/Cu2O悬浮液的量为50ml时,所得多孔微球粒径比较均一,约为200nm,此时所得P(St-AM)多孔微球的的比表面积最大,为123.54m2/g,孔容值为0.18cm3/g,大多数孔的孔径小于30nm,平均孔径为5.7nm。  (3)以光引发聚合获得的P(St-AM)微球为模板,在乙酰丙酮铜的乙醇溶液中,通过波长为254nm的紫外灯光照,在微球表面控制生长CuO/Cu和Cu2O/Cu复合纳米颗粒,获得P(St-AM)-铜基纳米颗粒复合微球。探讨了P(St-AM)微球的加入量对所得复合微球形貌的影响。系统地研究了这种复合微球对染料的吸附性能。结果表明,在乙酰丙酮铜溶液的量一定的情况下,加入的P(St-AM)微球的量越少,在微球表面生长的颗粒越多,且颗粒的组成随P(St-AM)微球加入量的变化而变化;这种复合微球对含磺酸基的染料有较好的吸附性能。
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