核壳结构磁性纳米复合粒子的制备及其催化性能的研究

论文摘要

超顺磁性Fe3O4纳米粒子（NPs）由于具有粒径小、灵敏度高、毒性低、磁响应性强、原料易得到等优点，被选为最佳的磁性材料。同时由于其在磁共振成像、磁力引导药物输送、热疗法以及磁分离方面的应用潜力，使以超顺磁性Fe3O4NPs为起始原料合成具有核壳结构的纳米晶体一直成为人们研究的焦点。本文提出一种室温条件下，采用晶种生长法在水相中合成磁性金纳米星的简易方法，该方法合成的纳米星不仅具有磁性，还在紫外可见光区还具有可调控的光学性质。同时，我们制备的磁性金纳米星对硼氢化钠还原铁氰化钾这一反应表现出较高的催化活性。更重要的是，金纳米星由于其内部超顺磁性Fe3O4核的存在，使得其在外磁场作用下可以方便、快捷的进行回收、循环利用。此外，本文还讨论过渡金属氧化亚铜（Cu2O）的合成及其催化性能的研究。利用室温液相还原、晶种生长的方法，成功的制备了大小形貌均一、性能稳定且具有磁性的氧化亚铜纳米立方。我们利用制得的磁性氧化亚铜纳米立方进行光催化性能研究，并将降解对象有机染料甲基蓝作为指示剂，在以紫外可见光为光源的照射下，自制的磁性氧化亚铜纳米立方对甲基蓝溶液起到很好的降解作用。更重要的是，磁性氧化亚铜纳米立方作为一种催化剂很容易回收，在外磁场的作用下，它的长效性和良好的可循环利用性得到了很好的证实。本文所用到的表征方法主要包括透射电子显微镜、扫描电子显微镜和紫外可见分光光度计等。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 综述
• 1.1 引言
• 1.2 纳米复合材料的制备方法
• 1.2.1 晶种生长法
• 1.2.2 溶胶-凝胶法（Sol-Gel）
• 1.2.3 逐层自组装技术（layer-by-layer, LBL）
• 1.2.4 超声化学沉积法
• 1.2.5 原位聚合法
• 1.2.6 生物大分子包覆法
• 1.3 核壳结构磁性纳米复合材料的特点
• 1.4 核壳结构磁性纳米复合材料在生物医学研究领域的应用
• 1.4.1 磁靶向药物
• 1.4.2 磁靶向热治疗
• 1.4.3 生物磁性分离
• 1.4.4 磁共振（MRI）成像
• 1.5 核壳结构磁性纳米复合材料在催化领域的应用
• 1.6 论文选题及主要内容
• 参考文献
• 第二章 核壳结构磁性金纳米星的制备及其催化性能研究
• 2.1 引言
• 2.2 化学试剂与实验仪器
• 2.2.1 主要化学试剂
• 2.2.2 主要实验设备
• 3O₄ NPs 的合成'>2.2.3 MUA 修饰的Fe₃O₄ NPs 的合成
• 2.2.4 Au NPs 的制备
• 3O₄ 上的沉积形成Au NPs@ MUA@Fe₃O₄'>2.2.5 Au NPs 在MUA@Fe₃O₄ 上的沉积形成Au NPs@ MUA@Fe₃O₄
• 2.2.6 磁性金纳米星的形成
• 2.2.7 磁性金纳米星作为催化剂催化还原铁氰化钾（K3Fe（CN）6）
• 2.2.8 样品表征
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 研究思路
• 2.3.2 磁性金纳米星的表征
• 2.3.3 磁性金纳米星的应用
• 2.4 小结
• 参考文献
• 2O 纳米立方的制备及其催化性能研究'>第三章 磁性Cu₂O 纳米立方的制备及其催化性能研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 主要试剂
• 3.2.2 主要实验设备
• 3O₄ 水溶液的制备'>3.2.3 Fe₃O₄水溶液的制备
• 2O 立方的制备'>3.2.4 具有磁性的纳米Cu₂O 立方的制备
• 3.2.5 催化甲基蓝的测定
• 3.2.6 样品的表征
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 研究思路
• 3.3.2 磁性纳米氧化亚铜立方体的表征
• 3.3.3 磁性氧化亚铜纳米立方催化性能的研究
• 3.4 小结
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间公开发表论文及著作情况