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1、水熱法制備聚苯乙烯/CdS核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合顆粒89水熱法制備聚苯乙烯/CdS核殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合顆粒PreparationofPo1ystyrene/CdSCore—shellCompositeNanoparticlesbyHydrothermalMethod孫冠華,仇實(shí),鄭經(jīng)堂(中國(guó)石油大學(xué)(華東)化學(xué)工程學(xué)院重質(zhì)油國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東青島266580)SUNGuan—hua,QIUShi。ZHENGJing—tang(StateKeyLaboratoryofHeavyOilProcessing,C
2、ollegeofChemicalEngineering,ChinaUniversityofPetroleum,Qingdao266580,Shandong,China)摘要:采用水熱法合成聚苯乙烯/CdS核殼復(fù)合材料,同時(shí)引入聚乙烯吡咯烷酮改善CdS納米粒子與聚合物基體間的親和性,防止聚苯乙烯團(tuán)聚;改變水熱時(shí)間和Cd與s一的摩爾比,對(duì)制備條件進(jìn)行探索優(yōu)化。利用SEM,TEM,XRD和FT—IR等測(cè)試手段對(duì)樣品的形貌、成分、微觀結(jié)構(gòu)和粒度等進(jìn)行表征。結(jié)果表明:水熱法制備的聚苯乙烯/CdS復(fù)合材料具有
3、明顯的核殼結(jié)構(gòu),顆粒均勻,呈球形,核的平均粒徑約260nm,CdS殼層厚度約1O~50nm,有良好的可見(jiàn)光催化效能。關(guān)鍵詞:CdS;核殼結(jié)構(gòu);水熱法;微觀結(jié)構(gòu);聚乙烯毗咯烷酮doi:10.3969/j.issn.1001—4381.2014.04.016中圖分類號(hào):TQ426.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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近年來(lái),由于核
7、殼結(jié)構(gòu)其獨(dú)特的組成和排列,且具條件下于TiO納米棒表面化學(xué)沉積CdS粒子,將納有多重納米粒子的屬性而備受關(guān)注[1]。其中,有機(jī)/無(wú)米復(fù)合粒子作為電極材料應(yīng)用于光伏電池,并且穩(wěn)定機(jī)核殼納米復(fù)合材料在不同領(lǐng)域,如涂料、磁體、催化性有了一定提高。I.L.Radtchenko等[8]在水熱條件劑、微電子學(xué)及生物技術(shù)等方面有著巨大的應(yīng)用價(jià)下以膠體顆粒沉積制備了CrSe納米粒子覆蓋的值r2]。CdS納米顆粒因具有良好的光催化活性而被廣SiO。微球,通過(guò)控制溶液濃度實(shí)現(xiàn)對(duì)CrSe。厚度的調(diào)泛研究,國(guó)內(nèi)外學(xué)者已通
8、過(guò)層層自組裝(Layer—By-控。合成具有核殼結(jié)構(gòu)的CdS復(fù)合納米微球會(huì)使其LayerSelf-Assembly,LBL)_3]、微波輔助法_4]和原子賦予新的屬性,但是CdS在自然生長(zhǎng)條件下容易團(tuán)轉(zhuǎn)移自由基聚合(AtomTransferRadicalPolymeriza—聚,顆粒較大_9],因此引入表面活性劑、分散劑聚乙烯tion,ATRP)_5等技術(shù)制備了有機(jī)/CdS核殼結(jié)構(gòu)。另吡咯烷酮(PolyvinylPyrrolidone,PVP),得到分散性外,水熱法在制備核殼結(jié)構(gòu)材