Ag Nanoparticle/Polydopamine-Coated Inverse Opals as Highly Efficient Catalytic Membranes :

최관현

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자료유형: 학위논문

저자정보: 최관현 (성균관대학교, 성균관대학교 일반대학원)

지도교수: 유필진

발행연도: 2016

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2016

Ag Nanoparticle/Polydopamine-Coated Inverse Opals as Highly Efficient Catalytic Membranes

최관현 화학과 2016.01 학위논문

2015

Poly(dopamine)-Coating Assisted Ag Nanoparticle Incorporation into 3D Inverse Opal Structure for Catalytic Membranes

최관현 , 유필진 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 2015.04 학술대회자료

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Polymeric three-dimensional inverse-opal (IO) structures provide unique structural properties useful for various applications ranging from optics to separation technologies. Despite vast needs for IO functionalization to impart additional chemical properties, this task has been seriously challenged by the intrinsic limitation of polymeric porous materials that do not allow for the easy penetration of waterborne moieties or precursors. In order to overcome this restriction, we present a robust and straightforward method of employing a dipping-based surface modification with polydopamine (PDA) inside the IO structures, and demonstrate their application to catalytic membranes via synthetic incorporation of Ag nanoparticles. The PDA coating offers simultaneous advantages of achieving the improved hydrophilicity required for the facilitated infiltration of aqueous precursors and successful creation of nucleation sites for a reduction of growth of the Ag nanoparticles. The resulting Ag nanoparticle-incorporated IO structures are utilized as catalytic membranes for the reduction of 4-nitrophenol to its amino derivatives in the presence of NaBH4. Synergistically-combined characteristics of high reactivity of Ag nanoparticles along with a greatly enhanced internal surface area of IO structures enable the implementation of remarkably improved catalytic performance, exhibiting an outstanding conversion efficiency greater than 99% while minimizing loss in the membrane permeability.

#inverse opal #porous structure #polydopamine #silver nanoparticle #catalytic membrane

Abstract 3
1. Introduction 4
2. Experimental Methods 7
A. Synthesis of colloidal nanoparticles 7
B. Fabrication of three-dimensional inverse opal (3D-IO) structures 7
C. Polydopamine coating and in-situ silver nanoparticle synthesis inside the 3D-IO structures 8
D. Membrane testing of Ag nanoparticle incorporated 3D-IO structures 8
E. Characterization 9
3. Results and Discussions 10
4. Conclusions 22
5. References 23

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