间苯二酚甲醛树脂纳米材料的液相可控合成与应用研究

作     者：瞿莉莉 

作者单位：苏州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张桥

授予年度：2017年

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学] 

主      题：间苯二酚甲醛树脂 二氧化硅 中空结构 双面神结构 

摘      要：酚醛树脂纳米材料由于其优良的生物相容性、高碳转化率等优点,在药物载体、电化学、催化剂载体等方面拥有广阔的应用前景。本文以间苯二酚甲醛树脂为研究对象,采用不同的化学合成方法,设计并制备出具有不同表面形貌的纳米碳球、空心碳纳米结构和双面神纳米结构等。主要研究内容如下:1.以二氧化硅为硬模板,在水/乙醇的混合溶液中合成出二氧化硅@间苯二酚甲醛树脂核壳结构,通过调节溶剂中的水和乙醇的体积比分别合成出光滑表面形貌和树莓状表面形貌的纳米材料。经高温碳化和稀氢氟酸溶液刻蚀得到独特中空结构碳纳米材料。经无基质肽检测实验证明,具有树莓状表面形貌的中空碳纳米球相较于具光滑表面形貌的中空碳纳米球显示出更好的检测性能以及更高的肽分子捕获的能力。2.通过改进的Stober法制备具有中空结构的间苯二酚甲醛树脂。通过乙醇和酸性乙醇的处理分别获得蛋黄结构和中空结构。经过详细探讨,其中的反应机理是合成的间苯二酚甲醛树脂本身具有不均匀性,内层部分的树脂的聚合度低于外层部分的聚合度并能溶解于乙醇中。经过碳化后得到的中空碳纳米颗粒具有比实心的碳纳米颗粒更高的比表面积和更好的电化学性能。3.通过简单的一锅法制备出树突状介孔二氧化硅-间苯二酚甲醛树脂的双面神纳米结构。通过调节反应物的加入时间,分别制备出偏心和同心的树突状介孔二氧化硅-间苯二酚甲醛树脂核壳纳米结构。在此基础上我们首次提出了竞争生长的机制。该双面神结构的样品产率几乎可以达到100%。将铂纳米颗粒分别负载在间苯二酚甲醛树脂部分或整个双面神结构的纳米材料得到催化性能优异的复合结构,说明该双面神纳米结构可用作催化剂的载体。