碳纳米管/金纳米粒子复合与表征

摘要

本文采用加热氧化法制备了可溶性多壁碳纳米管，经处理的碳纳米管明显细化，夹杂的非晶碳和金属杂质基本去除，红外光谱结果显示碳纳米管管壁和端头存在一定数量的羧基和羟基等官能团。碳纳米管表面官能团数量与混酸氧化的时间有很大关系，对后续实验有关键影响。所制备的碳纳米管水溶胶具有良好的分散性和稳定性。 采用柠檬酸钠还原氯金酸制备了金水溶胶，研究了影响金纳米粒子的粒径的相关因素。实验表明，金纳米颗粒的大小与反应时间和加入的还原剂的量密切相关，通过控制反应时间和还原剂的加入量，获得金纳米粒子的最小粒径为约12nm。柠檬酸钠还原氯金酸，因成核数量有限，所制备的金纳米粒子粒径在12nm以上。 将纯化后的多壁碳纳米管进行预处理，使其表面形成巯基，采用自组装的方法实现了金纳米粒子在碳纳米管表面的自组装，制备了碳纳米管/金纳米粒子复合材料。研究表明，所制样品结构稳定，碳纳米管表面的金纳米粒子呈球形且分布均匀，平均粒径约为2nm。碳纳米管表面的金纳米粒子粒径较小，是因为碳纳米管表面形成大量的晶核，溶液中氯金酸的浓度降低，限制金纳米粒子生长，导致纳米颗粒粒径较小。 碳纳米管有很大的比表面积，金纳米粒子有高比例表面原子，使碳纳米管/金纳米粒子复合材料具有大的比表面积及表面活性，预计可在催化、生物学检测等领域得到应用。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章多壁碳纳米管的纯化处理及化学修饰

第三章金溶胶的制备及其表征

第四章碳纳米管表面吸附金纳米粒子

第五章总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢