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《兰州理工大学》 2011年
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氧化铜纳米棒的制备、改性及其复合材料的研究

黄剑  
【摘要】:具有一维结构的纳米氧化铜棒,作为一种重要的无机纳米材料在磁性材料、光吸收、化学活性、热阻和催化剂等领域有着广泛的应用。目前已有制备的纳米CuO多呈现团聚状球体,而对于具有特殊形貌的一维纳米CuO棒的研究还不是很充分,反应形成机理也不太合理。本论文结合了水热法与沉淀煅烧法,通过采用尿素为矿化剂水热制备纳米CuO前躯体,然后热处理得到规则的具有多孔结构的一维CuO纳米棒,并研究了其催化和抑菌性能。在传统改性的基础上,采用了聚合物涂层包覆改性的方法制得CuO/PMMA和CuO/PS两种复合粒子。为扩展CuO应用,合成了CuO/PANI以及CuO/ATP两种功能化的复合材料。 研究内容包括以下五个方面: (1)通过硝酸铜和尿素水热反应制备纳米氧化铜前躯体,热处理后得到多孔纳米氧化铜棒,分析其微观形貌,对其结构进行了表征,研究尿素的存在与产品的形貌以及孔状结构的关系。利用所制备的多孔棒状纳米氧化铜对氯酸钾和过氧化氢进行催化分解测试。 (2)采用硅烷偶联剂KH-570对氧化铜纳米棒进行了有机改性。通过聚合物涂层包覆法对纳米氧化铜表面进行包覆改性,制备了CuO/PMMA和CuO/PS复合粒子。研究改性后氧化铜纳米棒的分散性以及相容性。 (3)经原位聚合法对氧化铜纳米棒进行表面包覆复合,得到棒状、球形两种形貌的PANI/CuO核壳结构纳米复合材料。研究了复合材料的导电性能,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌性能以及热稳定性能。 (4)以硝酸铜为铜源,凹凸棒石黏土作为载体,采用尿素为矿化剂,通过与凹凸棒石黏土共混水热法制得纳米CuO/凹凸棒石黏土复合材料前驱体,高温煅烧后得到凹凸棒石黏土负载的多孔CuO纳米复合材料。研究所制备的CuO/ATP复合材料对氯酸钾和过氧化氢的催化活性,对亚甲基蓝废水的吸附性能,同时对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制性能。 (5)采用配位化合物铁氰化钾作为氧化剂制备电导率较高的聚苯胺微球。分析反应过程中氧化剂的浓度、酸的浓度、反应温度对所制备产物的形貌、电导率以及产率的影响。
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB383.1

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【参考文献】
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