一种碳纳米管/金纳米粒子复合物的组装方法及其催化应用技术

本发明专利技术提供了一种可控的碳纳米管/金纳米粒子复合物的制备方法，及其对4‑硝基苯酚还原反应的催化活性研究，属于纳米复合材料的制备和应用领域。本发明专利技术提供了一种简便且有效的方法，借助表面引发的接枝聚合物将金纳米颗粒(GNPs)直接附着在碳纳米管(CNT)的表面上。首先，通过表面引发的原子转移自由基聚合(SI‑ATRP)，用聚(4‑乙烯基吡啶)(P4VP)将CNT表面共价官能化。随后，P4VP接枝的CNT作为载体，通过P4VP中的吡啶基团对GNPs的络合作用，大量GNPs均匀且密集地沉积在CNT的表面，从而合成CNT‑g‑P4VP/GNPs纳米杂化物。这种纳米杂化复合材料可以有效地用作为4‑硝基苯酚还原反应的催化剂。这种方法为设计高性能的CNTs负载的多相纳米催化剂开辟了一条新途径。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纳米管/金纳米粒子复合物的组装方法及其催化应用
本专利技术涉及一种可控的碳纳米管/金纳米粒子复合物的制备方法，及其对4-硝基苯酚还原反应的催化活性研究，属于纳米复合材料的制备和应用领域。
技术介绍
最近几十年，金属纳米颗粒(NPs)作为工业催化剂出现了爆炸式增长。在广泛研究的贵金属NP中，金纳米粒子(GNPs)因其在有机化合物的氢化和降解中的有效性而引起了人们的极大兴趣。然而，GNPs因其具有较高的比表面能而导致不可逆的聚集和融合问题。因而，有效地稳定GNPs，并防止其聚集对于提高催化性能非常重要。其中一种策略涉及使用合适的支撑载体。碳纳米管(CNT)因具有高的比表面积和出色的电子传导性，可以作为GNPs良好的载体。并且CNT固有的sp2-共轭可以促进氧化还原反应中的电子转移。到目前为止，已经通过共价和非共价方法将GNPs粘附在CNT表面。共价方法涉及先将反应性官能团添加到CNT表面，然后再与含有互补性官能团的GNPs进行偶联。非共价方法通过静电相互作用、疏水相互作用、π-π堆积和氢键作用等超分子作用实现了GNPs在CNT表面的成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纳米管/金纳米粒子复合物的组装方法及其催化应用，其特征在于：/n(1)通过化学反应在碳纳米管(CNT)上修饰活性引发基团，用作原子转移自由基聚合反应(ATRP)的引发剂；/n(2)通过ATRP合成络合性聚合物接枝的CNT(CNT-g-polymer)，作为纳米粒子的载体；/n(3)将金纳米颗粒(GNPs)与载体充分混合，组装得到碳纳米管/金纳米粒子复合物(CNT-g-polymer/GNPs)；/n(4)利用CNT-g-polymer/GNPs复合物作为纳米催化剂，实现高效催化4-硝基苯酚转化为4-氨基苯酚的还原反应。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管/金纳米粒子复合物的组装方法及其催化应用，其特征在于：
(1)通过化学反应在碳纳米管(CNT)上修饰活性引发基团，用作原子转移自由基聚合反应(ATRP)的引发剂；
(2)通过ATRP合成络合性聚合物接枝的CNT(CNT-g-polymer)，作为纳米粒子的载体；
(3)将金纳米颗粒(GNPs)与载体充分混合，组装得到碳纳米管/金纳米粒子复合物(CNT-g-polymer/GNPs)；
(4)利用CNT-g-polymer/GNPs复合物作为纳米催化剂，实现高效催化4-硝基苯酚转化为4-氨基苯酚的还原反应。


2.根据权利要求1所述的一种碳纳米管/金纳米粒子复合物的组装方法及其催化应用，其特征在于：所述碳纳米管CNT包括但不限于单壁碳纳米管、双壁碳纳米管或多壁碳纳米管。


3....

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晖，张磊，许会敏，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32