囊泡状无机纳米组装体的构筑及其性能研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lliiuuffuuyyaann
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
宏观材料纳米化赋予了其异于体相材料的特殊性能,以纳米晶为结构基元,通过自组装得到的纳米尺度组装体,在环境、能源和生物医疗等多领域均具有潜在的应用前景。其中囊泡状组装体由于独特的空心结构和纳米组装单元间丰富的协同相互作用而颇受瞩目。囊泡状无机纳米组装体的构筑和性能强烈依赖于表面配体和构建基元。调节表面配体可以调控纳米晶的形貌,进而影响纳米晶的催化性能;调节配体分子间的相互作用,如静电、主客体识别等,还能调控纳米晶的自组装行为,同时也可赋予纳米组装体刺激响应性,实现光、电、热、pH对组装过程的控制。目前,囊泡状无机纳米组装体的表面配体主要是聚合物或具有特定响应性的分子,而这些配体分子合成步骤复杂繁琐;构建基元以单组分无机纳米晶为主,组装体形貌单一,缺乏广泛的功能化应用。因此,发展简单廉价的配体分子,以多组分无机纳米晶为基元,实现组装体形貌和功能的多样化以及性能的提升具有重要意义。基于前人的理论和实验基础,本文从表面配体出发,以廉价易得的商业化有机分子为配体,利用疏水作用驱动纳米晶组装,实现了对囊泡状组装体pH响应性和形貌的可逆控制,进一步拓展制备了摇铃型组装体,探索了多组分囊泡状组装体在可见光催化产氢和还原对硝基苯酚方面的应用。  首先,本论文构建了一种具有pH响应性及可逆组装性质的Au纳米囊泡状微球。以商业化的4-巯基苯甲酸为配体,通过改变配体分子结构,进而改变纳米晶亲疏水性质和静电作用,实现了囊泡结构的可逆组装和pH响应性。该方法不需要合成复杂的pH响应性分子,为Au纳米囊泡在可控释放方面的应用提供了可能。  其次,本论文进一步提出了一种无机纳米晶自组装制备摇铃型微球的方法。该方法以具有明显尺寸差异的两种纳米颗粒为构建单元,通过多分散性纳米颗粒重排和疏水作用,快速简单地构建了摇铃型纳米微球,利用纳米颗粒(Au)的助催剂作用和局部表面等离子体共振效应,实现了优异的可见光分解水产氢性能。该方法具有很好的普适性,不同形貌或组分的纳米颗粒都能够组装形成摇铃型微球,该微球在催化、生物成像等领域均有潜在的应用。  最后,本论文探索了多组分无机纳米颗粒共组装制备纳米囊泡结构。以多组分无机纳米颗粒取代单组分纳米颗粒,光照驱动无机纳米颗粒共组装形成囊泡结构,成功制备了Au/CdSe、Pd/CdSe双组分囊泡和Au/Pd/CdSe三组分囊泡。由于Au纳米颗粒助催化剂的作用,Au/CdSe双组分囊泡结构相较于CdSe囊泡具有更优异的可见光催化分解水产氢和还原对硝基苯酚活性。多组分囊泡状结构的组装,为实现纳米囊泡多样化性能和应用提供了可能。
其他文献
本论文工作主要分为以下三方面:一是利用混合酸在超声波处理下制备得到了一种新型的球形纳米微晶纤维素,并对其酸水解形成机理和悬浮液的光学性质进行了研究。二是详细研究了棒
针对黄土高原水流失与干旱缺水并存的实际。为了提高灌溉水的利用效率。促进区域生态经济建设,于2014年在陕西省米脂县远志山枣树试验园进行了涌泉根灌枣树非充分灌溉试验。试
目的 旨在探讨SPECT/CT脑血流灌注断层融合显像联合MRI检查诊断缺血性脑卒中疾病可行性.方法 选取我院2018年1月-2019年1月收治的缺血性脑卒患者62例,62例患者在发病后7d内均
本文以拓展电致发光材料8-羟基喹啉铝在大屏幕OLED显示领域的应用为出发点,采用溶胶-凝胶方法,设计并制备了共价键结合的8-羟基喹啉金属配合物-氧化硅有机-无机杂化材料,实现了8
学位
三维连通网络碳化硅(SiC)和碳(C)泡沫材料具有高孔隙率、高比表面积、高比强度、良好的吸波性能、传热性能、流体分配性能等,主要应用于过滤器、催化剂载体、热交换器、吸声、
宽带隙半导体材料,即第三代半导体材料,具有禁带宽度大、击穿电场强度高、饱和电子漂移速率高、热导率大,介电常数小、抗辐射能力强以及良好的化学稳定性等特点,非常适合用于制作
学位
虚拟仪器技术是建立在当今世界最新的计算机技术、数据采集技术和通信技术基础上,利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。论文紧密
期刊
在电力系统中,由于无功不足而给系统带来的危害不容忽视。静止同步补偿器STATCOM(Static Synchronous Compensator),作为柔性交流输电系统FACTS(Flexible ACTransmission System)家族中重要的一员,与传统的无功补偿装置相比,不仅降低了装置的体积和成本,而且具有更快的反应速度和更为平滑的调节特性,但由于其电子元件的耐压问题和谐波问题,限制
铕掺杂的氧化钇粉是近几年发展的最有应用潜力的荧光粉。通过分析对比现有的合成方法,发现沉淀法最有可能替代高温固相法制各荧光粉应用于产业化。本文采用均匀沉淀法制备钇、