【摘 要】
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纳米材料因为小尺寸而具有独特的性能,使纳米材料在诸如新能源、医疗、环境监测、传感、光电子原件制造等领域都有广泛的应用。比起一般金属,金属纳米颗粒由于更大的比表面积,更丰富的活性位点,因此具有了更高的催化活性。高分子水凝胶具有比表面积大、结构稳定的优点,在溶液中其多孔的结构非常有利于物质的扩散。因此,将金属纳米粒子与高分子水凝胶结合而成的杂化型凝胶有明显优势。利用凝胶网络中的基团可以对金属进行络合,
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纳米材料因为小尺寸而具有独特的性能,使纳米材料在诸如新能源、医疗、环境监测、传感、光电子原件制造等领域都有广泛的应用。比起一般金属,金属纳米颗粒由于更大的比表面积,更丰富的活性位点,因此具有了更高的催化活性。高分子水凝胶具有比表面积大、结构稳定的优点,在溶液中其多孔的结构非常有利于物质的扩散。因此,将金属纳米粒子与高分子水凝胶结合而成的杂化型凝胶有明显优势。利用凝胶网络中的基团可以对金属进行络合,并且金属粒子在凝胶内部网络中具有粒径小、分散性好、稳定性好及不易团聚的特点,使其在催化反应中表现出高催化活性。参考纳米材料的定义,文章中对于大小尺寸的描述是以100 nm为界限。本文采用共沉淀法及溶剂热法合成了两种不同尺寸的Fe3O4磁性中心,通过氧化硅的包覆、PVP-MBAAm的交联和Ag的沉积,制备了不同尺寸的Fe3O4@SiO2/PVP-MBAAm/Ag杂化凝胶催化剂,考察了其催化还原性能。具体研究如下:（1）采用共沉淀法合成Fe3O4磁性中心,通过氧化硅的包覆、PVP-MBAAm的沉淀聚合交联和Ag纳米粒子的原位还原沉积,制备了小尺寸型的S-Fe3O4@SiO2/PVP-MBAAm/Ag（1.0）杂化凝胶催化剂;通过TEM、FT-IR、广角XRD、VSM、TGA等手段,表征了杂化微凝胶催化剂的结构组成和形貌,证明制备成功,且具有一定的稳定性和明显磁性。以硼氢化钠还原对硝基苯酚为探针反应,考察了小尺寸S-Fe3O4@SiO2/PVP-MBAAm/Ag（1.0）杂化凝胶催化剂反应活性的影响,在最佳反应条件下:对硝基苯酚的转化率为95.7%,Kapp=35 s-1·10-4,对氨基苯酚的产率为95.6%,催化剂可循环使用5次。（2）采用溶剂热法合成Fe3O4磁性中心,通过氧化硅的包覆、PVP-MBAAm的沉淀聚合交联和Ag纳米粒子的原位还原沉积,制备了大尺寸型的L-Fe3O4@SiO2/PVP-MBAAm/Ag（1.0）杂化凝胶催化剂;通过TEM、FT-IR、广角XRD、VSM、TGA等手段,表征了杂化微凝胶催化剂的结构组成和形貌,证明制备成功,且具有一定的稳定性和明显磁性。在相同实验条件下考察了大尺寸L-Fe3O4@SiO2/PVP-MBAAm/Ag（0.12）杂化凝胶催化剂还原对硝基苯酚反应的活性,在最佳反应条件下:对硝基苯酚的转化率为99.3%,对氨基苯酚的产率为99.2%,Kapp=71 s-1·10-4,催化剂循环使用5次之后,反应活性未出现明显降低。
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