雙層中空二氧化硅銀納米反應(yīng)器的設(shè)計(jì)合成

1.27萬字 29頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

摘要
近年來，納米材料有了極大的發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于光學(xué)，藥物釋放、機(jī)械裝置、生物材料、電子學(xué)和催化等方面。其中，中空二氧化硅不僅具有良好的生物相容性，而且還擁有獨(dú)特的內(nèi)部空間，有利于附載更多的催化劑和吸附更多的催化底物。殼層上的微孔能為催化底物進(jìn)出其內(nèi)部，為催化反應(yīng)提供反應(yīng)通道。為設(shè)計(jì)一種能使金屬納米粒子“信號觸發(fā)”或者可控的“刺激響應(yīng)”智能納米反應(yīng)器，我們探討了合成一種高效、可調(diào)控的殼在殼結(jié)構(gòu)的正溫敏附載Ag納米粒子的納米反應(yīng)器，以雙層中空二氧化硅為載體固定Ag納米粒子，溫度作為反應(yīng)器的觸發(fā)條件，實(shí)現(xiàn)其正溫敏性以及可控催化。具體來說，即我們以中空二氧化硅為載體，引入分子自組裝和分子“拉鏈”技術(shù)，以N-異丙基丙烯酰胺（PNIPAM）和聚4-烯丙基苯酚（4-AP）構(gòu)筑“拉鏈”的兩枝，在中空二氧化硅表面構(gòu)建智能網(wǎng)絡(luò)殼層。通過把金屬銀納米粒子固定在雙層中空二氧化硅的內(nèi)外殼層之間，再在雙層中空二氧化硅的外殼層接枝智能PNIPAM/PAP網(wǎng)絡(luò)，成功實(shí)現(xiàn)了可控催化等效應(yīng)。我們用各種現(xiàn)代化儀器如高分辨透射電子顯微鏡(TEM)，熱場發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)，紫外等方法對材料進(jìn)行表征。并用4-硝基苯酚對其進(jìn)行了催化實(shí)驗(yàn)，同時(shí)用紫外等手段進(jìn)行來了記錄分析。因催化劑被固定在載體的內(nèi)外層之間，因此，所有反應(yīng)都必須經(jīng)過載體的外層殼的微孔，再加上“拉鏈”聚合物的“開/關(guān)”效應(yīng)，從而對催化底物實(shí)現(xiàn)尺寸選擇性催化。實(shí)驗(yàn)表明，我們所制備的雙層中空二氧化硅智能納米反應(yīng)器不但展現(xiàn)了正溫敏效應(yīng)，而且還取得了相變時(shí)更高的活性突變量已及高的選擇性催化等。這無疑將是納米材料的進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞: 納米反應(yīng)器，可控催化，雙層中空二氧化硅，正溫敏效應(yīng)