以多卤代苯酚制备碳纳米%2f微米材料.pdf

厦门大学硕士学位论文以多卤代苯酚制备碳纳米/微米材料姓名:来琳斐申请学位级别:硕士专业:生物医学工程指导教师:翁建20090601摘婴摘要碳纳米材料具有多样性结构及各种优异性能,使其在信息、生物、能源、环境保护等很多领域里展示了巨大的应用前景。本论文采用溶剂热法,以多卤代苯酚为原料,二茂铁为催化剂,在氨和胺化合物存在的条什下,通过一步法成功制备了一系列功能化的碳纳米及微米材料,具体研究内容如下:l、采用溶剂热法,以三溴苯酚为原料,二茂铁为催化剂,在甲苯/乙醇(V:V=4:1)溶剂体系中,在250℃的条件下反应24h,成功制备了表面氨基和羟基功能化的空心碳微米球。详绌研究了碳源、氮源、反应时间、反应温度以及原料比例对产物形貌的影响,并建立起了相应的反应机制;2、利用胺基化的带正电荷的碳微球分别与乙酸酐和丁二酸酐反应,成功制备了带负电荷的羧基化和不带电荷的乙酰化的碳微球,并进一步研究了碳微球表面电荷对重金属离子和有机染料吸附行为的影响。研究结果表明:带正电荷的胺基化碳微球对带负电荷的重金属离子和有机染料具有较强的吸附性能:带负电荷的羧基化碳微球对带正电荷的重金属离子和有机染料具有良好的吸附性能;但不带电荷的乙酰化碳微球对重金属离子和有机染料的吸附性能较低。冈此,可以通过改变碳微球表面的官能团来调控碳微球的吸附性能;3、采用溶剂热的方法,以三氯苯酚为原料,二茂铁为催化荆,在聚7,--醇(PEG)溶剂体系,在250℃的条件下反应30h,成功制备了碳包覆四氧化二二铁3D纳米材料。详细研究了溶剂、反应时间和氨水量对产物形貌的影响,并建立起了相应的反应机制。在没有还原剂存在的条件下,利用碳包覆四氧化三铁3D纳米材料表面的氨基和羟基直接还原H2PtCl6和HAuCl4,成功制备了装载有铂和金纳米颗粒的磁性碳复合材料。关键词:碳纳米材料;溶剂热;吸附;功能化;3D碳包覆四氧化三铁ABSTRACTCarbonnanomaterialsarcubiquitousandindispensableinapplicationsforadsorbates,opticaldevices,nanoreactors,electrochemicalsupercapacitors,andstoragematerialsbecausetheyhavesuperiorphysicalandchemicalproperties,onductivity,thermalconductivity,chemicalstability,lowdensity,-(HCMS)arcpareparedfrom2,4,6-tribromophenolandferrocenewithtoluene/ethanol(4:1)at250'(,reactiontime,temperature,,—-******@carbonnanostructureissynthesizedbyaPEG。mediatedself-assemblyprocessfromferroceneand2,4,—******@carbonmaterials,andformedcarbon·(PtnanoparticlesorAushellandnanoparticles)