超支化聚苯硫醚穩(wěn)定納米銀的研究.pdf

1、樹枝狀聚合物(dendrimer)以及超支化聚合物(hyperbranched polymer)都有大量內(nèi)部空腔，都是高度支化的聚合物(highly branched polymer)。與線形大分子(linear polymer)相比，dendrimer和hyperbranched polymer具有更高的聚合單元密度，分子間無纏結(jié)，溶解性好、粘度低、化學(xué)反應(yīng)活性高等特點(diǎn)；雖然dendrimer的結(jié)構(gòu)比hyperbranched pol

2、ymer規(guī)整，但hyperbranched polymer易于合成，所以研究hyperbranched polymer的應(yīng)用更有實(shí)際意義。本文利用AB2型單體，通過“一步法”縮聚合成了含有大量硫原子、分子中有納米級(jí)空腔的超支化聚苯硫醚(HPPS)，將其作為分子骨架，通過原位還原制備了納米銀。HPPS既有大量的外部端基，又有豐富的內(nèi)部空腔，支鏈和內(nèi)部空腔都可能會(huì)為納米銀粒子的生長提供可依賴的空間，由于hyperbranched polym

3、er穩(wěn)定的納米粒子在應(yīng)用于催化劑和抗菌劑時(shí)，納米粒子與反應(yīng)物的有效接觸面積是影響催化效率和抗菌活性與的重要因素，而納米粒子的形狀和大小，表面積與制備和生長機(jī)制密切相關(guān)，所以研究hyperbranched polymer空間結(jié)構(gòu)對(duì)納米金屬粒子生長機(jī)制的影響有助于催化效率和抗菌活性等的應(yīng)用研究。具體研究內(nèi)容分為以下幾個(gè)部分：
　　1、超支化聚苯硫醚穩(wěn)定納米銀及其基本性質(zhì)的表征
　　以2,4-二氯苯硫酚為反應(yīng)單體，以KOH和K2C

4、O3為堿反應(yīng)助劑，在N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶劑體系中，通過控制反應(yīng)時(shí)間，用“一鍋煮”的方法得到了超支化聚苯硫醚(HPPS)，并對(duì)分子量做了表征。利用HPPS的空腔和分子中大量的S原子，用兩相法原位還原制備了納米銀，研究證實(shí)可以通過控制AgNO3和HPPS的比例，得到穩(wěn)定的納米銀。對(duì)穩(wěn)定的納米銀進(jìn)行了TEM的表征，結(jié)果顯示以HPPS為穩(wěn)定劑制備的納米銀尺寸為9.55±2.00nm，粒徑均一；并對(duì)制得的納米銀的紫外吸收光譜性質(zhì)和抗菌性能

5、進(jìn)行了研究。
　　2、超支化聚苯硫醚穩(wěn)定納米銀的生長機(jī)制研究
　　以HPPS作為穩(wěn)定劑、NaHB4作還原劑原位還原AgNO3制備納米銀膠體，通過對(duì)納米銀紫外光譜最大吸收峰對(duì)應(yīng)的波長λmax大小隨時(shí)間變化的分析，間接得出納米銀顆粒的連續(xù)生長情況。根據(jù)紫外圖譜得，納米銀顆粒的階段性生長分為三個(gè)階段：初期，加入NaHB4前，紫外圖中沒有明顯的λmax；中期，加入NaHB4后，納米銀顆粒隨時(shí)間逐漸生長，并且這一階段隨HPPS分子量的

6、增大而延長；后期，大約在4min左右λmax穩(wěn)定，納米銀的粒徑由于受HPPS內(nèi)部空腔限制而穩(wěn)定。在一定范圍內(nèi)改變配料比(AgNO3(g)/HPPS(g)=2.55×10-3～4.25×10-3)，納米銀的粒徑穩(wěn)定不變。HPPS穩(wěn)定納米銀的可能合成機(jī)制是TOAB將Ag+從水相轉(zhuǎn)移到氯仿相中，然后Ag+與氯仿中HPPS的S元素形成配位鍵S-Ag+，加入還原劑NaBH4后，Ag+會(huì)發(fā)生原位還原生成銀原子，結(jié)合成銀簇、逐漸生長并與其它的銀簇結(jié)合