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贵金属纳米复合材料具有优异的光学、电催化等特性,且具有较高的稳定性。因此,探究简单、重复性好的该类复合材料的制备方法具有重要的意义。碳球是一种良好的基底材料,但其表面相对比较惰性,因此在作为支撑材料、模板前需要表面改性。在本论文中,我们利用不同类型的连接剂对碳球表面进行改性,通过两种不同的方法制备贵金属纳米粒子—碳球复合材料: 1)先将贵金属离子吸附到表面功能化的碳球表面,再加入还原试剂将贵金属离子原位还原。 2)将预先制备的贵金属纳米粒子直接吸附到表面功能化的碳球表面。 本论文主要包括以下几个工作: 1.首先以葡萄糖为碳源,十六烷基三甲基氯化铵(CTAB)为表面活性剂,水为溶剂,通过水热法制备了碳微球。再以聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)修饰碳球表面,最后在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的保护下以 N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为还原剂,从而一步原位还原得到负载均匀的 C/Au纳米复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM/HRTEM)等对产物进行了表征,并研究了其催化还原4-硝基苯酚的性能。结果显示C/Au纳米复合材料具有优越的催化还原4-硝基苯酚的性能,并对催化氧化3,3,5,5-四甲基联苯胺(TMB)具有良好的催化效果。 2.以水热法制备的碳球为基底,先通过3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTES)使碳球表面功能化后带上氨基(-NH2),再利用硫酸(H2SO4)使功能化的碳球质子化。以柠檬酸钠作为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面活性剂和稳定剂制备出金溶胶。通过非共价键自组装将金纳米粒子吸附在碳球表面,制备出不同负载量的C/Au纳米复合材料。利用SEM、XRD、TEM/HRTEM等手段对产物进行表征,进一步证明了C/Au纳米复合材料的成功制备。并研究了该类复合材料电催化氧化一氧化氮和催化还原4-硝基苯酚的性能。 3.利用上述相同的方法,通过3-氨基丙基三甲氧基硅烷(APTES)使制备的碳球表面功能化,再利用硫酸(H2SO4)使功能化的碳球质子化。以柠檬酸钠作为还原剂,制备出金胶纳米粒子。在此基础上,利用抗坏血酸(AA)为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为表面活性剂和稳定剂,通过调节HAuCl4与H2PtCl6的比例制备出金-铂溶胶。通过非共价键自组装将金-铂纳米粒子吸附在碳球表面,制备出C/Au@Pt纳米复合材料。利用SEM、XRD、TEM/HRTEM等手段对产物进行表征,进一步证明了C/Au@Pt纳米复合材料的成功制备。并研究了C负载不同比例的Au@Pt复合材料的催化还原4-硝基苯酚的性能。