agsio2核壳纳米结构及其复合物的制备与性能研究

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1、AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeoftheMasterofEngineeringStudyonthePreparationandPropertiesofAg@SiO2Core-shellNanostructuresandTheirCompositesCandidate:YangKesenMajor:MaterialsScienceSupervisor:AssocProf.TanFatangHuazhongUniversityofScience&Technolo

2、gyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人

3、授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据摘要Ag@SiO2核壳结构纳米材料由于其独特的性质和广泛应用而受到极大的关注。这种复合材料既具有金属纳米银的光学和电学特点，也具有二氧化硅的化学惰性、光学透明性和单分散性。这种核壳结构材料一方面可以发挥各自的优势，另一方面各组分间可以协同作用，在表面增强拉曼散射、抗菌、催化等方面具

4、有广阔的应用前景。本文拟制备纳米Ag@SiO2溶胶，然后加入钛酸丁酯，在其溶胶凝胶过程中形成Ag@SiO2/TiO2复合物，并研究其光催化性能。以硝酸银为银源，40%丙三醇水溶液为溶剂，柠檬酸钠作为还原剂，在95℃下反应1h，制备纳米银溶胶；然后将银溶胶转移到乙醇中，以正硅酸乙酯为硅源，以氨水作为催化剂，采用一锅法制备纳米Ag@SiO2核壳结构。结果表明：Ag@SiO2形貌均匀，银核为球形，直径约30nm；SiO2包覆层厚度可以通过改变正硅酸乙酯的量来控制。在Ag@SiO2制备过程中，柠檬酸钠起到关键作用，它既起到还原硝酸银作用，也起到表面改性作用。UV-

5、vis光谱分析Ag和Ag@SiO2溶胶表明，银的表面等离子共振峰在包覆SiO2层后发生红移，且随壳层厚度增加，红移更加明显。在上述制备Ag@SiO2核壳结构的基础上，以钛酸丁酯为钛源，采用原位溶胶凝胶复合技术制备出Ag@SiO2/TiO2前驱体。经过离心、洗涤、干燥、煅烧后，获得Ag@SiO2/TiO2粉体。测试结果表明：复合物中TiO2为锐钛矿结构；Ag@SiO2/TiO2复合物的荧光光谱强度较纯TiO2弱，而在紫外区具有更强漫反射吸收强度。光催化实验结果显示，Ag@SiO2/TiO2复合物对亚甲基蓝的催化效率是纯TiO2的2.5倍，说明Ag@SiO2核

6、壳纳米结构在TiO2光催化中起到重要作用。关键词：纳米银，二氧化硅，二氧化钛，包覆，复合材料，光催化I万方数据AbstractAg@SiO2core-shellnanoparticleshaveattractedconsiderableinterestbecauseoftheiruniquepropertiesandwideapplication.Nano-silversownunusualopticalandelectricalcharacteristics.Silicahaschemicalstability,opticaltransparency,a

7、ndmonodisperse.Ag@SiO2compositematerialhasbothpropertiesofnano-silverandsilica,notonlyplayingtheirrespectiveadvantagesbutalsohavingsynergyeffect.SoAg@SiO2hasbroadapplicationprospectsintheaspectsofSurface-enhancedRamanScattering,antibacterialandcatalyticareas.NanoAg@SiO2solsweresyn

8、thesizedfirstly,thenAg@SiO2/TiO2c