負載銀納米催化劑的聚多巴胺基微球的高效催化性能

郭石菲，謝銳，2，汪偉，2，巨曉潔，2，劉壯，2，褚良銀，2

（1四川大學化學工程學院，四川成都610065；2四川大學高分子材料工程國家重點實驗室，四川成都610065）

金屬納米顆粒因其粒徑小[1-4]、比表面積大[5-8]、催化效率高[9-11]等特點，在催化領域受到廣泛關注。相比于金、鉑、銥等貴金屬納米催化劑，銀（Ag）納米催化劑具有價格低廉、抑菌性和導電性良好等優點，因此應用較多[12-14]。然而，Ag納米催化劑與其他納米催化劑一樣，表面能高，極易發生團聚，因此通常將其負載到載體上使用[12-20]。由于高分子微球材料來源廣、易于合成、表面功能基團豐富以及粒徑易于調控等優點，可均勻、穩定地將納米催化劑負載到其表面及內部，因此研究較為廣泛。研究具有高催化反應速率的催化微球對實現高效的催化反應過程具有重要意義。

目前，文獻中報道的用作Ag 納米催化劑載體的高分子微球主要有聚苯乙烯（PS）微球[17,21-22]、聚N-異丙基丙烯酰胺（PN）微球[20]、聚多巴胺（PDA）微球[19]、乙酸纖維素微球[23]和復合微球如聚苯乙烯-聚N-異丙基丙烯酰胺（PS@PN）微球[24]等。由于多巴胺（DA）在弱堿性水溶液中可以快速氧化自聚合，可在多種材料表面形成高黏性的PDA 薄膜，目前很多研究利用PDA 的還原性和黏附性在表面上還原并穩定負載Ag 納米催化劑[25]。有研究表明，PDA 的π-π 疊加相互作用使其具有良好的電化學行為，可以加速催化過程的電子轉移[26]。Zhang 等[20]和Zhu 等[21]利 用PDA 分 別 對PN 和PS微球進行修飾，再通過PDA還原并負載Ag納米催化劑，制備得到PN@PDA/Ag 和PS@PDA/Ag 微球。PN@PDA/Ag 微球在以硼氫化鈉（NaBH4）為還原劑，催化對硝基苯酚（4-NP）還原的模型反應中，在20℃下的表觀反應速率常數（kapp）為0.09min-1[20]。……