二氧化硅-纳米银复合物微球的制备及催化性能.pdfVIP

二氧化硅-纳米银复合微球的制备及其催化性能 The Preparation and Catalytic Property of Silica-Silver Composite Microspheres 学生姓名 指导教师 I 摘 要 纳米银与普通的金属银相比，具有很高的表面活性和优良的导电性能及催化性能，可 以用作催化材料。但由于其高的表面能而易于团聚，从而导致催化性能降低或丧失，且不 利于重复利用。因此必须把纳米银附着在一定的载体材料上。超细二氧化硅是一种应用广 泛的无机材料，由于其比表面积比较大、物理、化学性质稳定及良好的光学透明性和高的 机械强度等特性，可以作为一种重要的载体。本文将纳米银负载在功能化的二氧化硅微球 上得到二氧化硅-纳米银核-壳型复合微球，并对其催化性能进行研究。 首先利用溶胶-凝胶法合成胶体二氧化硅微球，再用甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷 （γ-MPS ）对其修饰从而连接上可供聚合的双键，然后采用原位聚合方法合成二氧化硅-聚 丙烯酸（SiO -PAA ）核壳型复合微球，从而在二氧化硅表面引入羧基功能团。由于羧基与 2 + + Ag 离子之间强烈的化学作用可将Ag 离子吸附并固定在二氧化硅微球表面，最后用化学还 + 原法还原Ag 离子而得到纳米银负载的二氧化硅复合微球。在负载银的过程中，通过改变 AgNO 的浓度或NaBH 的浓度达到控制银不同负载量的目的。采用红外光谱(FT-IR)、热失 3 4 重分析（TGA ）、透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射（XRD ）和紫外可见吸收光谱(UV-Vis) 等手段对复合微球的形貌、结构及光学吸收特性进行表征和分析。结果表明，当控制适当 条件时，纳米银粒子可以均匀且稳定地分散在二氧化硅表面。催化性能研究结果表明，二 氧化硅-纳米银复合微球对 4-硝基苯酚还原生成 4-氨基苯酚具有很好的催化能力。 关键词：二氧化硅；纳米银；复合微球；催化性能 I Abstract Compared with block silver, silver nanoparticles (Ag NPs) is widely used in catalyst because of high surface activity, good conductivity and catalytic properties. However, it is easily aggregated due to its high surface energy, which causes the deterioration of their chemical properties and decreases their catalytic properties. So it is usually loaded on carrier materials. Silica particles (SiO