亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        植物還原法制備銅納米顆粒的研究

        2013-10-15 10:14:48傅吉全
        化學與生物工程 2013年11期
        關鍵詞:漂浮物還原法干粉

        席 寧,傅吉全

        (北京服裝學院材料科學與工程學院,北京100029)

        金屬銅價格低廉,性質較穩(wěn)定,銅納米顆粒由于比表面積大、表面活性中心數目多,有著極高的催化活性和選擇性,是一種重要的工業(yè)原料,在冶金和石油化工中是優(yōu)良的催化劑,甚至在某些催化反應中可以替代貴金屬,達到同樣高的活性及選擇性。銅納米顆粒的傳統制備方法主要有物理法、化學法、聯合法,其中物理法包括輻射合成法(如γ-射線輻照法、γ-射線輻照-水熱處理法)、機械球磨法、等離子體法以及惰性氣體冷凝法等;化學法包括均勻沉淀法、電化學法、有機液相合成法等;物理法、化學法以及其它技術也可以各取所長、聯合使用,制備出納米銅顆粒[1-6]。

        化學法和物理法制備銅納米顆粒已較為成熟,并能夠很好地控制形貌。近年來,生物還原法作為制備金屬納米材料的新方法得到了很多研究,同時也取得了一些突破,如用于銀納米片[7]、金納米片[8]等具有特殊形貌的納米材料,以及鈀單質[9]的制備等,發(fā)展?jié)摿^大。作者在此對植物還原法制備銅單質進行了研究。

        1 實驗

        1.1 材料、試劑與儀器

        銀杏葉取自北京服裝學院校園。

        硝酸銅(分析純)、1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)指示劑,天津福晨化學試劑廠;乙二胺四乙酸二鈉(EDTA,分析純),北京益列精細化學品有限公司;無水乙醇;實驗用水為去離子水。

        0.2%PAN 指示劑溶液:將0.2g PAN 溶于100 mL乙醇中制得。

        0.002mol·L-1EDTA 標準溶液:取0.75g EDTA于250mL燒杯中,加入150mL去離子水,溫熱使其完全溶解,轉入聚乙烯瓶中,加入去離子水稀釋至1000 mL,搖勻后用銅標準溶液標定其濃度。

        高速萬能粉碎機;JEM2100型高分辨透射電鏡、JSM-6360LV型掃描電子顯微鏡(SEM/EDS),JOEL公司;FT-IR 200型傅立葉變換紅外光譜儀,Nicolet公司。

        1.2 植物還原法制備銅納米顆粒

        (1)銀杏葉干粉的制備:摘取新鮮銀杏葉清洗并曬干,低溫烘干至質量不變,用高速萬能粉碎機粉碎至粒度約100目,常溫保存于密封袋中備用。

        (2)銀杏葉提取液的制備:稱取5g銀杏葉干粉于錐形瓶中,加入150mL去離子水、100mL無水乙醇,充分混合后置于60℃搖床中振蕩6h,然后自然冷卻,取上層清液置于4℃冰箱中備用。

        (3)銅納米顆粒的制備:以銀杏葉提取液為還原物,分別量取80mL 0.02mol·L-1硝酸銅溶液與銀杏葉提取液混合,在60℃水浴中反應24h。

        1.3 測試與表征

        (1)Cu2+轉化率的測定:每隔4h將反應體系搖勻并用移液管移取1mL反應物于錐形瓶中,加20mL水稀釋使反應終止,再加0.2%PAN指示劑后用EDTA標準溶液進行滴定,待溶液由紫色變?yōu)辄S色并保持不變色時,停止并記錄數據,每個點重復3次并取平均值。根據Cu2+與EDTA關系計算出Cu2+的轉化率。

        (2)樣品表征:首先將少量樣品分散在無水乙醇中,超聲分散20min左右,然后將制成的懸浮液滴在帶有碳膜的電鏡用銅網上,待懸浮液中的無水乙醇揮發(fā)后,觀測樣品的形貌。由樣品的透射電鏡照片來統計顆粒粒度,先用金相顯微鏡的標尺任意測量約80個顆粒的最大交叉長度,顆粒粒度為這些交叉長度的算術平均值,然后繪制粒度與不同粒度對應顆粒數的分布圖,將分布曲線中峰值對應的顆粒尺寸作為平均粒徑。

        進行高分辨像觀測、電子衍射分析確定樣品的晶體形態(tài)。結合X-射線電子能譜(EDS)分析樣品的元素組成。將黑褐色的沉淀物低溫烘干并研磨,與銀杏葉干粉進行傅立葉變換紅外光譜的對比分析。

        2 結果與討論

        銀杏葉含有多種還原糖類、黃酮類以及少量蛋白質等物質,在60℃條件下,銀杏葉提取液的顏色為棕黃色,加入硝酸銅溶液后,銀杏葉提取液體系的顏色在較短時間內變渾濁并略呈藍綠色,隨著反應時間的進一步延長,藍綠色消失,棕色持續(xù)加深,最后變?yōu)樽睾谏2⑶译S著反應時間的延長,在反應體系底部逐漸出現黑褐色沉淀物,同時在液面上出現一層膜狀漂浮物,剩余液體部分為含有Cu2+的提取液(稱為反應液)。對反應液、漂浮物及沉淀物進行了表征。

        2.1 反應液中Cu2+的轉化率(圖1)

        圖1 Cu2+轉化率隨時間的變化曲線Fig.1 The change curve of Cu2+ conversion rate with time

        由圖1可以看出,Cu2+轉化率隨著反應時間延長逐漸增大,24h時轉化率為8.4%,轉化率略低;隨著反應時間的進一步延長,還會有更多的Cu2+轉化為銅單質,但是,轉化率仍不是很理想。

        2.2 漂浮物表征

        將膜狀漂浮物取出,低溫烘干并研磨進行表征。

        2.2.1 透射電鏡(TEM)表征(圖2)

        圖2 銅納米顆粒透射電鏡照片Fig.2 TEM Images of copper nanoparticles

        由圖2a可以看出,生成的銅納米顆粒有球形、橢球形以及不規(guī)則的形態(tài),其中球形占了大部分,并且分布較為均勻;進行選區(qū)放大后,可以更清楚地觀察到顆粒的晶格條紋及晶格間距。從圖2b中間的幾個納米顆粒表面高分辨晶格圖像中可以看出,晶面形成得較平整,并有明顯的間距。

        樣品的粒徑分布見圖3。

        圖3 銅納米顆粒的粒徑分布Fig.3 The particle size distribution of copper nanoparticles

        由圖3可以看出,所制備銅納米顆粒粒徑主要分布在1.8~3.2nm范圍內,分布較窄,說明顆粒大小均勻,平均粒徑(分布曲線中峰值對應的顆粒尺寸)約2.45nm。

        2.2.2 電子衍射(SAED)表征

        為進一步確定晶體形態(tài),進行了SAED表征。圖4是在對透射電鏡圖中選區(qū)進行高分辨晶格分析。

        圖4 銅納米顆粒的SAED圖片Fig.4 The SAED image of copper nanoparticles

        由圖4可以看出,圖中呈現出較為清晰的衍射環(huán),表明產物為多晶銅納米顆粒。

        2.2.3 X-射線電子能譜(EDS)表征

        為了進一步分析產物中元素的種類以及含量,對銀杏葉干粉樣品及膜狀漂浮物進行了EDS分析,結果見圖5、圖6。

        由圖5及圖6可以很明顯地看出,C、O、Mg、Ca、K等元素來源于銀杏葉的提取液,而剩余較多的Cu元素則為還原產物,而EDS譜圖中的Au元素來自測定中制備樣品過程的鍍金。

        圖5 銀杏葉干粉的X-射線電子能譜圖Fig.5 EDS Pattern of dry powder of Ginkgo leaves

        圖6 膜狀漂浮物的X-射線電子能譜圖Fig.6 EDS Pattern of the floating on the solution surface

        2.3 沉淀物的紅外光譜表征(圖7)

        圖7 沉淀物與銀杏葉干粉的紅外光譜Fig.7 The infrared absorption spectra of precipitate and dry powder of Ginkgo leaves

        由圖7可以看出,銀杏葉干粉的紅外光譜的吸收帶中,3344cm-1處為醇羥基及多糖中羥基的吸收峰,2850cm-1處及2920cm-1處為-CH2的吸收峰,1750~1650cm-1處為酮羰基的振動吸收峰[10],1607cm-1處為-C=C-的伸縮振動吸收峰,1027cm-1處及左側的肩峰為多糖中-C-OH的碳氧伸縮振動吸收峰。沉淀物的紅外光譜中1377cm-1處的明顯吸收是由于大量殘留引起的[11]。

        多羥基還原法對于金屬納米顆粒是常見的化學制備法之一,可見銀杏葉中水溶性的生物分子對于銅納米顆粒起著還原及保護作用。其中起作用的是還原糖中的羥基以及黃酮類物質。

        3 結論

        (1)利用銀杏葉提取液能夠還原Cu2+為Cu納米顆粒,反應產物集中于上層漂浮物。

        (2)銀杏葉中的多羥基糖、黃酮類物質起到了還原及保護銅納米顆粒的作用。

        (3)還原得到的銅納米顆粒平均粒徑約2.45nm,粒徑分布較窄,分散性較好。

        [1]陳祖耀,朱英杰,陳敏,等.γ-射線輻照制備金屬和金屬氧化物納米級超細粉[J].化學通報,1996,(1):44-45.

        [2]朱英杰,錢逸泰,張曼維,等.γ-射線輻照-水熱處理法制備納米金屬粉末[J].金屬學報,1994,30(6):B259-B264.

        [3]楚廣,唐永建,劉偉,等.納米銅粉的制備及其應用[J].金屬功能材料,2005,12(3):18-21.

        [4]吳偉欽,何麗芳,李國明,等.超細銅粉的研究現狀與發(fā)展趨勢[J].湖南有色金屬,2006,22(1):34-36.

        [5]張志梅,韓喜江,孫淼鑫.納米級銅粉的制備[J].精細化工,2000,17(2):69-71.

        [6]常文貴,徐蘭芳,謝成根.電化學法制備納米銅離子[J].皖西學院學報,2006,22(2):69-72.

        [7]Xie J,Lee J Y,Wang D I C,et al.Silver nanoplates:From biological to biomimetic synthesis[J].ACS Nano,2007,1(5):429-439.

        [8]Shankar S,Rai A,Ankamwar B,et al.Biological synthesis of triangular gold nanoprisms[J].Nat Mater,2004,3(7):482-488.

        [9]廈門大學.植物生物質還原法制備鈀納米顆粒的方法[P].CN 101 590 532,2009-12-02.

        [10]翁詩甫.傅里葉變換紅外光譜分析[M].北京:化學工業(yè)出版社,2001:291-332.

        [11]Luo L,Yu S,Qian H S,et al.Large-scale fabrication of flexible silver/cross-linked poly(vinyl alcohol)coaxial nanocables by a facile solution approach[J].J Am Chem Soc,2005,127(9):2822-2823.

        猜你喜歡
        漂浮物還原法干粉
        神秘的海上漂浮物
        智慧少年(2022年7期)2022-06-24 11:53:25
        電化學氧化還原法降解鹵代有機污染物的研究進展
        云南化工(2021年11期)2022-01-12 06:06:10
        三峽水庫水面漂浮物對近壩段水體重金屬的影響初探
        還原法:文本分析的有效抓手
        一種新型帶電導線漂浮物清除器研制
        干粉滅火器
        菊葉香藜干粉熏香抑菌研究
        西藏科技(2015年12期)2015-09-26 12:13:50
        還原法制備石墨烯的研究進展及發(fā)展趨勢
        應用化工(2014年9期)2014-08-10 14:05:08
        300MW火電機組尿素制氨還原法脫硝熱工控制分析
        自動化博覽(2014年7期)2014-02-28 22:32:41
        FZXA型懸掛式干粉滅火裝置(不銹鋼防爆型)
        機電信息(2014年32期)2014-02-27 15:54:24
        亚洲精品成人一区二区三区| 乱中年女人伦av三区| 天天做天天添av国产亚洲| 骚小妹影院| 欧美日韩免费一区中文字幕| 日本在线观看一区二区视频| 人妻少妇偷人精品久久性色av| 久久久噜噜噜久久中文福利| 中文人妻av久久人妻18| 免费一级毛片在线播放不收费| 亚洲AV无码成人精品区H| 高清不卡日本v二区在线| 欧美亅性猛交内射| 久久99精品久久水蜜桃| 国产精品美女久久久久久2018| 国产高清黄色在线观看91| 日本精品一区二区三区在线播放| 色熟妇人妻久久中文字幕| 日本久久久久亚洲中字幕| 欧美国产日本高清不卡| 国产欧美久久久精品影院| 国产亚洲中文字幕一区| 无码专区一ⅴa亚洲v天堂| 亚欧美日韩香蕉在线播放视频| 亚洲成人福利在线观看| 日韩成人精品日本亚洲| 日韩精品成人一区二区在线观看| 亚洲毛片一区二区在线| 免费观看激色视频网站| 久久久久久久一线毛片| 一区二区三区亚洲免费| av免费网址在线观看| 亚洲国产精品一区二区第四页| 国产欧美日韩图片一区二区| 亚洲av无一区二区三区综合| 少妇性bbb搡bbb爽爽爽| 九九精品视频在线观看| 亚洲成AV人久久| 久久综合伊人有码一区中文字幕| 无码av中文一区二区三区桃花岛| 国产免费一区二区三区在线观看|