CdS核壳结构纳米复合颗粒.pdf

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1、水热法制备聚苯乙烯／CdS核壳结构纳米复合颗粒89水热法制备聚苯乙烯／CdS核壳结构纳米复合颗粒PreparationofPo1ystyrene／CdSCore—shellCompositeNanoparticlesbyHydrothermalMethod孙冠华，仇实，郑经堂(中国石油大学(华东)化学工程学院重质油国家重点实验室，山东青岛266580)SUNGuan—hua，QIUShi。ZHENGJing—tang(StateKeyLaboratoryofHeavyOilProcessing，C

2、ollegeofChemicalEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266580，Shandong，China)摘要：采用水热法合成聚苯乙烯／CdS核壳复合材料，同时引入聚乙烯吡咯烷酮改善CdS纳米粒子与聚合物基体间的亲和性，防止聚苯乙烯团聚；改变水热时间和Cd与s一的摩尔比，对制备条件进行探索优化。利用SEM，TEM，XRD和FT—IR等测试手段对样品的形貌、成分、微观结构和粒度等进行表征。结果表明：水热法制备的聚苯乙烯／CdS复合材料具有

3、明显的核壳结构，颗粒均匀，呈球形，核的平均粒径约260nm，CdS壳层厚度约1O～50nm，有良好的可见光催化效能。关键词：CdS；核壳结构；水热法；微观结构；聚乙烯毗咯烷酮doi：10．3969／j．issn．1001—4381．2014．04．016中图分类号：TQ426．6文献标识码：A文章编号：1001—4381(2014)04—0089—06Abstract：Polystyrene／CdScore—shellstructurenanoparticlesweresynthesizedbyh

4、ydrothermalmeth—od．ThepolyvinylpyrrolidonewasintroducedtoimprovetheaffinitybetweenCdSnanoparticlesandthepolymericmatrix，subsequentlypreventingtheaggregationofpolystyrenemicrospheres．Theopti—mizedpreparationconditionswasexploredbychangingthehydrotherma

5、ltimeandCdtoS一molarratio．Themorphology，composition，microstructureandsizeofthenanoparticleswereinvestigatedbytheSEM，TEM，XRDandFT—IRmethod．Theresultsshowthatpolystyrene／CdSnanoparticlesbyhydrothermalmethodhaveabviouscore—shellstructure，thecoreofthenanoc

6、apsuleswastypicallysphericalstructurewith260nmdiameter，andtheuniformshellthicknessofthenanocapsulesisran—gingfrom10nmto50nm，aswel1ashighcatalyticperformance．Keywords：CdS；core—shellstructure；hydrothermalmethod；microstructure；polyvinylpyrrolidone近年来，由于核

7、壳结构其独特的组成和排列，且具条件下于TiO纳米棒表面化学沉积CdS粒子，将纳有多重纳米粒子的属性而备受关注[1]。其中，有机／无米复合粒子作为电极材料应用于光伏电池，并且稳定机核壳纳米复合材料在不同领域，如涂料、磁体、催化性有了一定提高。I．L．Radtchenko等[8]在水热条件剂、微电子学及生物技术等方面有着巨大的应用价下以胶体颗粒沉积制备了CrSe纳米粒子覆盖的值r2]。CdS纳米颗粒因具有良好的光催化活性而被广SiO。微球，通过控制溶液浓度实现对CrSe。厚度的调泛研究，国内外学者已通

8、过层层自组装(Layer—By-控。合成具有核壳结构的CdS复合纳米微球会使其LayerSelf-Assembly，LBL)_3]、微波辅助法_4]和原子赋予新的属性，但是CdS在自然生长条件下容易团转移自由基聚合(AtomTransferRadicalPolymeriza—聚，颗粒较大_9]，因此引入表面活性剂、分散剂聚乙烯tion，ATRP)_5等技术制备了有机／CdS核壳结构。另吡咯烷酮(PolyvinylPyrrolidone，PVP)，得到分散性外，水热法在制备核壳结构材