PAMAM树状大分子在一些无机功能材料合成中的模板作用研究

摘要

聚酰胺-胺型(PAMAM)树枝状大分子是一种特殊结构的新型高分子，具有高度支化、结构规整、单分散等独特的结构。这类化合物由小分子通过重复的反应过程来合成，而且分子量、分子尺寸、形状和表面官能团等都可控。这些特点使其在许多领域特别是无机功能材料的合成有潜在的应用价值，成为相关领域的研究热点。 本论文以乙二胺为核通过Michael加成和氨解重复反应合成了0.5-4.0代聚酰胺一胺型树枝状分子(PAMAM)，采用FT-IR，NMR对其结构进行了表征，表征结果与理论结构及文献报道完全相符。并采甩Molecular Force Field方法对第4代聚酰胺一胺型树枝状大分子进行了计算机模拟。 本论文重点研究PAMAM树枝状分子对一些无机材料合成的结构模板作用。以所合成的3.5代端酯基．PAMA树形分子(G3.5-COOCH<,3>)为模板，低温下成功制备了纳米硫化锌空心球。并对合成样品的形貌、结构及性能进行了表征。探讨树形分子的浓度对产物的最终形貌和结构的影响并讨论了空心球结构形成的可能模板机理。以所合成的4代端氨基的聚酰胺一胺(PAMAM)树形分子为模板，羟胺为还原剂，在空气中得到了分散性好、粒径为4-5nm左右且尺寸分布均匀、结构和性能稳定的Cu原子簇。探讨了溶液的pH值对粒子的半径及分散状况的影响。以所合成的4代端氨基的聚酰胺一胺(PAMAM)树形分子为结构骨架，多金属氧酸盐为结构单元，基于静电作用组装一类性能特异的给体一受体多金属氧酸盐／树枝状分子复合物，探讨了该复合物的可逆光致变色性质。以上研究结果表明PAMAM树枝状分子是一类良好的合成具有特定结构和性能无机材料的结构模板剂。 另外，本论文还研究了以H<,4>[PM<,o11>VO<,40>]·13H<，2>O和(NH<,4>)<,2>C<,2>O<,4>·H<，2>O为原料，采用室温固相反应合成出(NH<,4>)<,4>[PMo<,11>VO<,40>]·4H<，2>O纳米粉体，并对其组成、结构和性能进行了表征。以环己醇分子内脱水生成环己烯为探针反应，测试了该纳米多金属氧酸盐粉体的催化活性。结果表明，当催化剂用量为环己醇的8.31％，反应温度为160℃时，可在0.5h内完成脱水反应，环己烯产率达77.98％，纯度为97.45％。该纳米粉体可以作为一种新型的固体酸催化剂，且其催化性能优于常规粉体和一般纯杂多酸。

目录

内容提要

英文提要

中文文摘

第1章绪论

第2章PAMAM树枝状大分子的合成及表征

第3章PAMAM树枝状大分子为模板低温制备纳米硫化锌空心球

第4章PAMAM为模板Cu原子簇的制备与表征

第5章新型多金属氧酸盐/树枝状分子复合物的制备及光致变色性能研究

第6章多金属氧酸盐纳米粉体固相合成表征及催化

结论

附录

参考文献

展望

攻读学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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