无机纳米材料的绿色合成及应用

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1、摘要清洁介质（超临界流体、离子液体、聚乙二醇等）和绿色模板（天然高分子）是绿色化学研究的重要组成部分。在清洁介质中或以天然高分子等绿色物质为模板探索无机微纳米材料制备的新方法具有重要的理论意义和应用价值。本文首次尝试了以CO2为连续相，以乳酸根、乙酸根和三氟乙酸根为阴离子的1,1,3,3-四甲基胍（TMG）盐离子液体（TMGL，TMGA，TMGT）为极性核的反相微乳液的制备，结果表明在适当的条件下用表面活性剂N-乙基全氟辛基磺酰胺（N-EtFOSA）能将CO2和离子液体这两种绿色溶剂有机地结合起来形成热

2、力学稳定的TMGL/N-EtFOSA/CO2，TMGA/N-EtFOSA/CO2，TMGT/N-EtFOSA/CO2反相微乳液均相体系，并成功地应用于制备金纳米颗粒。同时也探索了在超临界乙醇中合成磷酸钛纳米材料，XRD,IR和TG-DTG数据显示了在无模板的条件下能制备出具有完美几何构型和良好的表面性质的磷酸钛纳米棒。最后，本文还研究了以生物大分子DNA为模板诱导合成磷酸钛钠纳米材料，通过调节反应体系的温度，DNA浓度和酸性等条件，使链状DNA分子卷曲成球状结构，结果证实了以生物分子DNA为模板能成功地

3、制备出具有介孔磷酸钛钠纳米球，而且该材料具有良好的表面化学性质、高稳定性和高比表面积等特征，并初步探讨了这种材料的催化性能。总之，在绿色介质中或以天然高分子为模板制备无机纳米材料的方法操作简单、可控、无污染。关键词：超临界流体，离子液体，绿色模板，纳米材料IIABSTRACTGreensolvents(supercriticalfluid,ionicliquidandpolyethyleneglycol)andgreentemplates(naturalmacromolecules)areveryimp

4、ortantingreenchemistry.Theexplorationofthenewwayofpreparingmicro-/nano-meterinorganicmaterialsingreensolventsorusingenvironmentallyfriendlynaturalmacromoleculeastemplateissignificantpractically.Inthisthesis,thepreparationofthereverseionicliquids(ILs)/CO2

5、microemulsionswasattemptedforthefirsttime.Theresultsdemonstratedthatthethermodynamicallystablereversemicroemulsionsbycombinationoftwogreensolvents(CO2andionicliquids)couldbeformedbyselectivesurfactantatsuitableconditionandthereversemicroemulsionsweresucc

6、essfullyappliedtothepreparationofAunanopaticles.Meanwhile,thepreparationofα-titaniumphosphate(α-TiOP)nanomaterialsinsupercriticalethanolwasalsoexplored.Theresultsshowedtheformationofα-TiOPnanobarswithgeometricallyperfectconfigurationandexcellentsurfacepe

7、rformace.Atlast,thesynthesisofsodiumtitaniumphosphateusingbiologicalmacromoleculesuchasDNAastemplatewasinvestigated.TheresultsverifiedthatnovelmesoporousNaTi2(PO4)3nanosphereswassuccessfullyinducedbyDNAwithlargespecificsurface,excellentsurfaceperformance

8、aswellasthermalstabilityanditscatalyticpropertieswasdiscussedpreliminarily.Overall,thewayofpreparingnanometerinorganicmaterialsingreensolventsorusingnaturalmacromoleculesastemplateissimpleinoperation,controllableandgreen.K