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有机/无机复合纳米材料的制备及其在有机反应中的应用

2020-11-29阅读(727)

有机/无机复合纳米材料的制备及其在有机反应中的应用

论文摘要

本论文合成了一系列含有功能性贵金属纳米粒子的纳米复合纤维,详细地研究了纤维形貌、纳米粒子在纤维上的分布,并且考察了复合纤维对有机催化反应的应用情况,获得了一些创新性的结果。主要内容包括:完成了金纳米粒子（AuNs）与聚乙烯醇（PVA）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和聚丙烯酰胺（PAM）三种高分子基质的掺杂,通过静电纺丝技术成功地制备出AuNs/PVA、AuNs/PVP和AuNs/PAM复合纳米纤维,透射电镜结果表明金纳米粒子均匀地分散于聚合物纤维内部。复合纳米纤维兼集高分子材料的柔韧性、易加工性和贵金属纳米粒子的功能性于一身,在诸多领域中有望成为潜在应用前景的新材料。利用壳聚糖与β-环糊精同时作为稳定剂和还原剂成功地合成出稳定的水溶性金纳米粒子,与聚合物混合、电纺,得到了两种含有金纳米粒子的三组分复合纳米纤维,即AuNs/壳聚糖-PVP和AuNs/β-环糊精-PVP复合纳米纤维。这两种复合物可以充分发挥三者的协同作用,使得复合纳米纤维具有很好的功能性。以β-环糊精（β-CD）为原料,通过与有机相中的高分子基质【聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯腈（PAN）】混合,运用静电纺丝技术,制备了三种β-环糊精/聚合物复合纳米纤维。在此基础上,获得了九种表面含有贵金属粒子（金、铂和钯）的复合纳米纤维。将合成的含有金和铂纳米粒子的纤维膜用于硝基化合物催化氢化反应的研究,将合成的新颖的三种含有钯纳米粒子的纤维膜用于催化碘代苯与丙烯酸类化合物的Heck反应中,表现出较好的催化活性。

论文目录

  • 提要
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 第一节 纳米科学技术与纳米材料
  • 1.1.1 纳米科学与技术
  • 1.1.2 纳米材料的概念和分类
  • 1.1.3 纳米材料的特性
  • 1.1.4 纳米复合材料
  • 第二节 静电纺丝法制备有机/无机纳米复合材料
  • 1.2.1 电纺丝方法简介
  • 1.2.2 电纺法制备聚合物纳米纤维
  • 1.2.3 电纺法制备无机氧化物/聚合物复合纳米纤维
  • 1.2.4 电纺法制备半导体/聚合物复合纳米纤维
  • 1.2.5 电纺法制备贵金属纳米粒子/聚合物复合纳米纤维
  • 第三节 负载贵金属催化剂
  • 1.3.1 芳硝基化合物催化加氢制取芳胺
  • 1.3.2 Heck反应
  • 第四节 本文立题依据
  • 第二章 金纳米粒子/高分子复合纳米纤维的制备
  • 第一节 金纳米粒子/PVA复合纳米纤维的制备
  • 2.1.1 实验材料
  • 2.1.2 实验仪器
  • 2.1.3 实验步骤
  • 2.1.4 结果与讨论
  • 2.1.5 小结
  • 第二节 金纳米粒子/PVP复合纳米纤维的制备
  • 2.2.1 实验材料
  • 2.2.2 实验仪器
  • 2.2.3 实验步骤
  • 2.2.4 结果与讨论
  • 2.2.5 小结
  • 第三节 金纳米粒子/PAM复合纳米纤维的制备
  • 2.3.1 实验材料
  • 2.3.2 实验仪器
  • 2.3.3 实验步骤
  • 2.3.4 结果与讨论
  • 2.3.5 小结
  • 第四节 本章小结
  • 第三章 含有金纳米粒子多组分复合纤维的制备与表征
  • 第一节 金纳米粒子/壳聚糖-PVP复合纳米纤维的制备
  • 3.1.1 实验材料
  • 3.1.2 实验仪器
  • 3.1.3 实验步骤
  • 3.1.4 结果与讨论
  • 3.1.5 小结
  • 第二节 金纳米粒子/β-环糊精-PVP复合纳米纤维的制备
  • 3.2.1 实验材料
  • 3.2.2 实验仪器
  • 3.2.3 实验步骤
  • 3.2.4 结果与讨论
  • 3.2.5 小结
  • 第三节 本章小结
  • 第四章 金属纳米粒子/β-环糊精-聚甲基丙烯酸甲酯复合纳米纤维的制备及其在有机反应中的应用
  • 第一节 制备表面负载金纳米粒子的β-环糊精/聚甲基丙烯酸甲酯复合纳米纤维
  • 4.1.1 实验材料
  • 4.1.2 实验仪器
  • 4.1.3 实验步骤
  • 4.1.4 结果与讨论
  • 第二节 制备表面负载铂纳米粒子的β-环糊精/聚甲基丙烯酸甲酯复合纳米纤维
  • 4.2.1 实验材料
  • 4.2.2 实验仪器
  • 4.2.3 实验步骤
  • 4.2.4 结果与讨论
  • 第三节 制备表面负载把纳米粒子的β-环糊精/聚甲基丙烯酸甲酯复纳米纤维及其应用到 Heck反应上的研究
  • 4.3.1 实验材料
  • 4.3.2 实验仪器
  • 4.3.3 实验步骤
  • 4.3.4 结果与讨论
  • 第四节 本章小结
  • 第五章 金属纳米粒子/β-环糊精-聚苯乙烯复合纳米纤维的制备及其在有机反应中的应用
  • 第一节 制备表面有金纳米粒子的β-环糊精/聚苯乙烯复合纳米纤维
  • 5.1.1 实验材料
  • 5.1.2 实验仪器
  • 5.1.3 实验步骤
  • 5.1.4 结果与讨论
  • 第二节 制备表面负载铂纳米粒子的β-环糊精/聚苯乙烯复合纳米纤维
  • 5.2.1 实验材料
  • 5.2.2 实验仪器
  • 5.2.3 实验步骤
  • 5.2.4 结果与讨论
  • 第三节 制备表面负载钯纳米粒子β-环糊精/聚苯乙烯复合纳米纤维及其应用到 Heck反应上的研究
  • 5.3.1 实验材料
  • 5.3.2 实验仪器
  • 5.3.3 实验步骤
  • 5.3.4 结果与讨论
  • 第四节 本章小结
  • 第六章 金属纳米粒子/β-环糊精-PAN复合纳米纤维的制备
  • 第一节 金纳米粒子/β-环糊精-PAN复合纳米纤维的制备
  • 6.1.1 实验材料
  • 6.1.2 实验仪器
  • 6.1.3 实验步骤
  • 6.1.4 结果和讨论
  • 第二节 铂纳米粒子/β-环糊精-PAN复合纳米纤维的制备
  • 6.2.1 实验材料
  • 6.2.2 实验仪器
  • 6.2.3 实验步骤
  • 6.2.4 结果与讨论
  • 第三节 制备表面负载钯纳米粒子β-环糊精/聚丙烯腈复合纳米纤维及其应用到 Heck反应上的研究
  • 6.3.1 实验材料
  • 6.3.2 实验仪器
  • 6.3.3 实验步骤
  • 6.3.4 结果与讨论
  • 第四节 本章总结
  • 第七章 结论与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 作者简介
  • 中文摘要
  • Abstract

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