焦雅培:以聚苯乙烯-b-聚乙烯基吡啶嵌段共聚物为模板制备有序介孔金属氧化物论文

焦雅培:以聚苯乙烯-b-聚乙烯基吡啶嵌段共聚物为模板制备有序介孔金属氧化物论文

本文主要研究内容

作者焦雅培(2019)在《以聚苯乙烯-b-聚乙烯基吡啶嵌段共聚物为模板制备有序介孔金属氧化物》一文中研究指出:介孔金属氧化物因其优异的性能被广泛应用于催化、传感等各个领域。特别是有序介孔氧化钛材料因其无毒、低成本、高催化活性等优点引起了广泛关注,因此如何利用简单的方法制备出高度有序的介孔二氧化钛基纳米材料仍然是一个巨大的挑战。本论文主要围绕有序介孔氧化钛纳米材料的制备及光催化性能的研究开展,首先研究了嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚乙烯基吡啶(PS-b-PVP)在溶剂蒸汽退火过程中的自组装,探究了各种因素对其自组装结构的影响;其次选择二嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚(2-乙烯基吡啶)(PS-b-P2VP)作为结构导向剂(SDA),制备出了具有光催化性能的高度有序二维六方介孔结构二氧化钛-碳纳米材料,最后引入铁/铂离子制备出铁/铂掺杂的有序介孔二氧化钛-碳催化纳米材料,提高了其可见光催化降解性能。该方法条件温和可控,为设计,制备和掺杂的高度有序介孔材料开辟了一条新途径。(1)以嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚(4-乙烯基吡啶)(PS-b-P4VP)和3-n十五烷基苯酚(PDP)作为模型体系,三氯甲烷作为溶剂。其中功能性链段P4VP与小分子PDP之间的强氢键作用能够形成梳状的超分子组装体,在饱和氯仿蒸汽退火的过程中,通过控制退火时间制备出高度有序的柱状结构。探究了溶剂退火过程中溶剂挥发速率、PS-b-P4VP的不同组成以及乙烯基吡啶的类型对其形态的影响。有序模板的制备可为有序介孔氧化钛材料的制备提供模板。(2)选择含有羧基的柠檬酸钛(TIC)配合物作为前驱体,二嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚(2-乙烯基吡啶)(PS-b-P2VP)作为结构导向剂(SDA),吡啶(PY)和乙醇(ET)作为溶剂。利用TIC中的羧基可以与溶剂吡啶和P2VP嵌段中的吡啶基团形成分子间氢键的性质,将无机和有机组分共组装,通过溶剂蒸发诱导自组装(EISA)的方法制备出高度有序的二维六方介孔结构氧化钛-碳纳米材料。当PY:EH(体积比)=0.25:1,TIC:P2VP(摩尔比)=2.0:1时,在500℃下煅烧获得的有序介孔氧化钛-碳复合纳米材料的有序性较好,并且在紫外光和可见光辐射下均具有光催化活性。紫外光辐照下,90 min亚甲基蓝的降解率近100%;在可见光辐照下,在360 min完成降解,可见光催化效果远远高于P25。(3)在第二章的基础上,利用吡啶基团可以与金属离子等形成配合物的特点,向体系中分别加入H2PtCl6·6H2O和FeCl3·6H2O金属前驱体,分别制备出Pt掺杂和Fe掺杂的有序介孔氧化钛-碳纳米材料。结果表明,在保持有序介孔结构的基础上,金属掺杂大大提高了有序介孔氧化钛-碳材料的可见光催化活性,这种良好的可见光催化性能可以归因于有序介孔二氧化钛中的金属掺杂、氮掺杂、无定型碳的存在以及相互协同效应的结果。

Abstract

jie kong jin shu yang hua wu yin ji you yi de xing neng bei an fan ying yong yu cui hua 、chuan gan deng ge ge ling yu 。te bie shi you xu jie kong yang hua tai cai liao yin ji mo du 、di cheng ben 、gao cui hua huo xing deng you dian yin qi le an fan guan zhu ,yin ci ru he li yong jian chan de fang fa zhi bei chu gao du you xu de jie kong er yang hua tai ji na mi cai liao reng ran shi yi ge ju da de tiao zhan 。ben lun wen zhu yao wei rao you xu jie kong yang hua tai na mi cai liao de zhi bei ji guang cui hua xing neng de yan jiu kai zhan ,shou xian yan jiu le qian duan gong ju wu ju ben yi xi -b-ju yi xi ji bi ding (PS-b-PVP)zai rong ji zheng qi tui huo guo cheng zhong de zi zu zhuang ,tan jiu le ge chong yin su dui ji zi zu zhuang jie gou de ying xiang ;ji ci shua ze er qian duan gong ju wu ju ben yi xi -b-ju (2-yi xi ji bi ding )(PS-b-P2VP)zuo wei jie gou dao xiang ji (SDA),zhi bei chu le ju you guang cui hua xing neng de gao du you xu er wei liu fang jie kong jie gou er yang hua tai -tan na mi cai liao ,zui hou yin ru tie /bo li zi zhi bei chu tie /bo can za de you xu jie kong er yang hua tai -tan cui hua na mi cai liao ,di gao le ji ke jian guang cui hua jiang jie xing neng 。gai fang fa tiao jian wen he ke kong ,wei she ji ,zhi bei he can za de gao du you xu jie kong cai liao kai bi le yi tiao xin tu jing 。(1)yi qian duan gong ju wu ju ben yi xi -b-ju (4-yi xi ji bi ding )(PS-b-P4VP)he 3-nshi wu wan ji ben fen (PDP)zuo wei mo xing ti ji ,san lv jia wan zuo wei rong ji 。ji zhong gong neng xing lian duan P4VPyu xiao fen zi PDPzhi jian de jiang qing jian zuo yong neng gou xing cheng shu zhuang de chao fen zi zu zhuang ti ,zai bao he lv fang zheng qi tui huo de guo cheng zhong ,tong guo kong zhi tui huo shi jian zhi bei chu gao du you xu de zhu zhuang jie gou 。tan jiu le rong ji tui huo guo cheng zhong rong ji hui fa su lv 、PS-b-P4VPde bu tong zu cheng yi ji yi xi ji bi ding de lei xing dui ji xing tai de ying xiang 。you xu mo ban de zhi bei ke wei you xu jie kong yang hua tai cai liao de zhi bei di gong mo ban 。(2)shua ze han you suo ji de ning meng suan tai (TIC)pei ge wu zuo wei qian qu ti ,er qian duan gong ju wu ju ben yi xi -b-ju (2-yi xi ji bi ding )(PS-b-P2VP)zuo wei jie gou dao xiang ji (SDA),bi ding (PY)he yi chun (ET)zuo wei rong ji 。li yong TICzhong de suo ji ke yi yu rong ji bi ding he P2VPqian duan zhong de bi ding ji tuan xing cheng fen zi jian qing jian de xing zhi ,jiang mo ji he you ji zu fen gong zu zhuang ,tong guo rong ji zheng fa you dao zi zu zhuang (EISA)de fang fa zhi bei chu gao du you xu de er wei liu fang jie kong jie gou yang hua tai -tan na mi cai liao 。dang PY:EH(ti ji bi )=0.25:1,TIC:P2VP(ma er bi )=2.0:1shi ,zai 500℃xia duan shao huo de de you xu jie kong yang hua tai -tan fu ge na mi cai liao de you xu xing jiao hao ,bing ju zai zi wai guang he ke jian guang fu she xia jun ju you guang cui hua huo xing 。zi wai guang fu zhao xia ,90 minya jia ji lan de jiang jie lv jin 100%;zai ke jian guang fu zhao xia ,zai 360 minwan cheng jiang jie ,ke jian guang cui hua xiao guo yuan yuan gao yu P25。(3)zai di er zhang de ji chu shang ,li yong bi ding ji tuan ke yi yu jin shu li zi deng xing cheng pei ge wu de te dian ,xiang ti ji zhong fen bie jia ru H2PtCl6·6H2Ohe FeCl3·6H2Ojin shu qian qu ti ,fen bie zhi bei chu Ptcan za he Fecan za de you xu jie kong yang hua tai -tan na mi cai liao 。jie guo biao ming ,zai bao chi you xu jie kong jie gou de ji chu shang ,jin shu can za da da di gao le you xu jie kong yang hua tai -tan cai liao de ke jian guang cui hua huo xing ,zhe chong liang hao de ke jian guang cui hua xing neng ke yi gui yin yu you xu jie kong er yang hua tai zhong de jin shu can za 、dan can za 、mo ding xing tan de cun zai yi ji xiang hu xie tong xiao ying de jie guo 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自济南大学的焦雅培,发表于刊物济南大学2019-10-31论文,是一篇关于嵌段共聚物论文,聚苯乙烯聚乙烯基吡啶论文,聚苯乙烯聚乙烯基吡啶论文,有序介孔氧化钛碳论文,金属掺杂论文,光催化论文,济南大学2019-10-31论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自济南大学2019-10-31论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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