納米材料的綠色合成及其性能研究.pdf

1、以多糖類有機化合物為模板調(diào)控?zé)o機晶體的生長是近年來一個新的研究方向。多糖是各種單糖的縮聚物,是地球上最豐富的可再生天然有機物之一。多糖的相對分子量比較大,大多帶有負(fù)電荷,由于是一種多羥基的高分子物質(zhì),所以在分子間可以通過氫鍵形成超分子,作為模板來引導(dǎo)納米粒子的生長。利用多糖類有機化合物的種類差異,可以制備出具有不同結(jié)構(gòu)和獨特性能的無機納米材料。利用生物多糖制備納米材料有很多優(yōu)點,如多糖資源豐富,可再生,成本低廉；制備過程中的化學(xué)反應(yīng)都在

2、水體系中進(jìn)行；多糖在合成納米材料的過程不但充當(dāng)模板劑,有些甚至還充當(dāng)穩(wěn)定劑、還原劑。這就避免了以往納米材料制備過程中使用有機溶劑、有機表面活性劑、強還原劑等高毒害物質(zhì),滿足綠色合成的要求。由于納米材料具有高表面積,呈現(xiàn)了極好的催化性能。本論文將多糖類有機化合物引入金屬氧化物與金屬納米材料的制備中,并研究其中幾種金屬納米材料在有機合成反應(yīng)中的催化性能,主要包含以下四個方面的研究內(nèi)容:
　　 (1)用一種簡單、綠色的方法通過以淀粉為

3、模板合成具有高比表面積的NiO納米顆粒。產(chǎn)物形貌新穎且具有良好的贗電容性質(zhì)。同時,我們研究了煅燒溫度和模板用量對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響,并提出了NiO納米顆粒的形成機理。同時探討不同模板(葡聚糖)對多孔NiO的制備的適用性以及淀粉模板對于其它多孔金屬氧化物制備(CO3O4)的適用性。
　　 (2)利用可溶性淀粉和乙酸鹽作為前驅(qū)體,在氮氣氣氛下熱處理淀粉與乙酸鹽的混合物,通過一種簡單的綠色合成方法制備了碳保護的納米鎳和碳保護的納米鈷兩

4、種復(fù)合材料,樣品具有較高的比表面積,在空氣中具有很好的穩(wěn)定性和耐酸性。
　　 (3)利用葡聚糖為模板和還原劑制備了銀/碳復(fù)合物。并以醛、炔、胺三組分的偶聯(lián)反應(yīng)(A3)為模型,對納米銀/碳復(fù)合物在有機反應(yīng)中的催化性能進(jìn)行了初步研究。以銀/碳復(fù)合物為催化劑,以54％收率成功制得了炔丙基胺衍生物。
　　 (4)水熱法制備空心微球結(jié)構(gòu)金屬氧化物并研究其超電容性能。報道兩種制備方法:一種是利用葡萄糖和金屬鹽前驅(qū)體混合一步水熱、熱處