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《西安科技大学》 2009年
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纳米SiO_2/CdS复合粒子的制备及应用

芦建华  
【摘要】: 纳米复合材料指内含弥散相尺寸在1~100nm间、具有某些特殊物理化学性能的纳米固体。纳米复合材料兼有纳米材料和复合材料的许多优点,而且克服了由于纳米粒子在制备、储存以及使用过程中,极易发生团聚或与其他物质吸附而使表面能降低、表面活性降低、表面积减少,进而丧失了优异特性,导致实际使用性能不佳,效果不理想的缺点。本论文制备出CdS离散分布在纳米SiO2表面上的纳米CdS/SiO2复合粒子,并探讨其生成机理,总结其在光催化、稳定的Pickering乳液中应用的规律。 采用St?ber法,以正硅酸乙酯(TEOS)作为硅源,用氨水作为催化剂,无水乙醇为共溶剂,制备出纳米SiO2粒子,并对其生成机理进行探讨。纳米SiO2粒子的扫描电子显微镜(SEM)照片表明:纳米SiO2粒子的平均粒径随着氨水、蒸馏水和正硅酸乙酯加入量的增多而增大。 采用少量多次复合的方法,用硫代乙酰胺(TAA)和硫酸镉(CdSO4)对纳米SiO2粒子进行复合,得到纳米CdS/SiO2复合粒子。通过对不同条件下制备的复合粒子扫描电子显微镜(SEM)照片的对比,总结出制备纳米CdS/SiO2复合粒子的最佳条件。即在50℃时,先加入硫代乙酰胺溶液和无水乙醇,且将硫代乙酰胺和硫酸镉物质的量比例保持在3:2,用氨水调节pH到9,反应8小时。通过改变复合次数得到不同CdS复合量的纳米CdS/SiO2复合粒子。 将纳米CdS/SiO2复合粒子用于光降解甲基橙溶液,检测不同复合粒子的催化效率。分别讨论了在相同条件下不同复合次数的粒子、相同粒子不同催化时间和不同粒子加入量的催化效率的规律。结果表明,随着复合次数的增多、催化时间的增长和复合粒子加入量的增大,降解甲基橙溶液的效率升高。 将纳米CdS/SiO2复合粒子应用于制备稳定的Pickering乳液。通过改变复合次数得到不同的纳米CdS/SiO2润湿性的复合粒子。用沉降法定性的检测其润湿性,结果表明,复合粒子的疏水性随着复合次数的增多而增强。在苯乙烯-水体系中制备了稳定的Pickering乳液,结果表明,随着纳米复合粒子疏水性的增强,生成的乳液球的平均半径增大,数量增多。通过加入偶氮二异丁腈引发聚合,制备固定的Pickering乳液。在水和聚苯乙烯的界面上,不同润湿性的复合粒子在凹面和水平界面呈现出不同分布,亲水性较强的复合粒子更容易分布在水平界面上,疏水性较强的更容易吸附在凹界面上。
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TB383.1

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【参考文献】
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