功能化石墨烯和二硫化钼的制备及其修饰机理的研究
发布时间：2020-12-19 22:32
随着纳米科学与技术的发展,石墨烯及MoS2纳米材料由于其粒径小、比表面积和比表面能高等特点已经受到了人们广泛的关注。与传统颗粒相比,它显示出独特的表面效应、尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应等。然而,传统的纳米材料制备方法大多存在操作过程复杂、对环境不友好等缺点,使其大规模应用受到限制。因此,本文提出利用外电压辅助溶液剥离法,以绿色溶剂LB104离子液体的水溶液作为电解液,原位制备功能化的纳米材料。利用TEM、XRD、Raman、TG/DSC、FTIR和XPS等分析手段,揭示了离子液体功能化多层石墨烯（MLG）及MoS2的原理,探索了工作电压及离子液体水溶液浓度对所制备功能化石墨烯及MoS2化学组成、微观结构及性能的影响,揭示了此方法剥离石墨烯及MoS2的机理。论文的主要结论如下:（1）当LB104离子液体水溶液浓度一定时,随着工作电压的增加,石墨烯和MoS2产量明显增加,所制备的功能化MoS2和石墨烯片层的厚度增加且功能化密度也急剧增强,而且高密度的功...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石墨烯的结构示意图
目前石墨烯的制备方法主要有化学还原氧化石墨法、气相沉积法、超声分散剥离法、电化学法、SiC 外延生长法、弧放电法、模板法等等[12]，利用这些方法可以制备出不同形貌、尺寸和结构的石墨烯，如图 1-2 所示。其中，化学还原氧化石墨法能制备出高产量的石墨烯，且石墨烯表面含有许多缺陷位，这些缺陷有利于催化活性组分的附着大大提高了催化效率，因而受到催化相关领域的青睐。一般地，大多数制备方法获得的石墨烯不是完全的单层结构，而是以伴随着双层和多层的混合形式存在，呈现不规则的平整结构或者重叠片层状。现如今，影响石墨烯的理论研究、合成与制备以及实际应用最关键的环节之一是实现石墨烯的高产量、低成本和可调控的合成与制备。目前，利用不同的化学方法特别是化学沉积法（CVD）和溶液化学法可以制备出高产量的石墨烯，并且在石墨烯的可控生长方面也取得了一定的进展，实现了石墨烯从厘米、微米甚至纳米级别的可控生长，也实现了石墨烯的厚度从单层、双层和多层的可控调变。不过，石墨烯的更多实际应用开发仍需实现大规模、可重复制备出结构规整、厚度和尺寸可控的高质量石墨烯材料[13]。
(c) MoS2-C 絮状物 (d) MoS2涂层图 1-3 不同形貌的 MoS2图1.4.1 MoS2的结构MoS2的结构与石墨的结构相似，MoS2片层内是以键能较强的共价键相结合，而层与层之间是由键能很弱的范德华力相互作用。单层的 MoS2呈现“三明治”结构，即两个
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯/聚合物复合材料的研究现状和产业化关键技术[J]. 叶鹏,王猛,胡玲玲,韩和良. 聚氯乙烯. 2017(06)
[2]国内石墨烯技术及产业现状分析[J]. 王莉,王腾跃,何向明,李建军,尚玉明,李毓良,李德会. 新材料产业. 2016(05)
[3]石墨烯的共价键功能化研究进展[J]. 孙宾宾. 广州化工. 2016(01)
[4]二维MoS2纳米材料的制备及在光催化中的应用进展[J]. 许颖,卜修明,王朋朋,王丁,王现英. 电子元件与材料. 2015(09)
[5]石墨烯的制备及其应用的研究[J]. 马艳梅,高永平,李晓严. 广州化工. 2015(11)
[6]石墨烯的研究进展[J]. 刘乐浩,李铁虎,赵廷凯,王大为. 材料导报. 2012(09)
[7]石墨烯及其复合材料的制备及性能研究进展[J]. 赵远,黄伟九. 重庆理工大学学报(自然科学). 2011(07)
[8]石墨烯非共价键功能化及应用研究进展[J]. 范彦如,赵宗彬,万武波,周泉,胡涵,邱介山. 化工进展. 2011(07)
[9]石墨烯中碳原子sp~2杂化轨道研究[J]. 刘宇,张兰兰. 湖南师范大学自然科学学报. 2010(01)
[10]二硫化钼催化剂的制备与应用[J]. 王亚男,李广学. 广东化工. 2009(03)
本文编号：2926688
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石墨烯的结构示意图
目前石墨烯的制备方法主要有化学还原氧化石墨法、气相沉积法、超声分散剥离法、电化学法、SiC 外延生长法、弧放电法、模板法等等[12]，利用这些方法可以制备出不同形貌、尺寸和结构的石墨烯，如图 1-2 所示。其中，化学还原氧化石墨法能制备出高产量的石墨烯，且石墨烯表面含有许多缺陷位，这些缺陷有利于催化活性组分的附着大大提高了催化效率，因而受到催化相关领域的青睐。一般地，大多数制备方法获得的石墨烯不是完全的单层结构，而是以伴随着双层和多层的混合形式存在，呈现不规则的平整结构或者重叠片层状。现如今，影响石墨烯的理论研究、合成与制备以及实际应用最关键的环节之一是实现石墨烯的高产量、低成本和可调控的合成与制备。目前，利用不同的化学方法特别是化学沉积法（CVD）和溶液化学法可以制备出高产量的石墨烯，并且在石墨烯的可控生长方面也取得了一定的进展，实现了石墨烯从厘米、微米甚至纳米级别的可控生长，也实现了石墨烯的厚度从单层、双层和多层的可控调变。不过，石墨烯的更多实际应用开发仍需实现大规模、可重复制备出结构规整、厚度和尺寸可控的高质量石墨烯材料[13]。
(c) MoS2-C 絮状物 (d) MoS2涂层图 1-3 不同形貌的 MoS2图1.4.1 MoS2的结构MoS2的结构与石墨的结构相似，MoS2片层内是以键能较强的共价键相结合，而层与层之间是由键能很弱的范德华力相互作用。单层的 MoS2呈现“三明治”结构，即两个
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯/聚合物复合材料的研究现状和产业化关键技术[J]. 叶鹏,王猛,胡玲玲,韩和良. 聚氯乙烯. 2017(06)
[2]国内石墨烯技术及产业现状分析[J]. 王莉,王腾跃,何向明,李建军,尚玉明,李毓良,李德会. 新材料产业. 2016(05)
[3]石墨烯的共价键功能化研究进展[J]. 孙宾宾. 广州化工. 2016(01)
[4]二维MoS2纳米材料的制备及在光催化中的应用进展[J]. 许颖,卜修明,王朋朋,王丁,王现英. 电子元件与材料. 2015(09)
[5]石墨烯的制备及其应用的研究[J]. 马艳梅,高永平,李晓严. 广州化工. 2015(11)
[6]石墨烯的研究进展[J]. 刘乐浩,李铁虎,赵廷凯,王大为. 材料导报. 2012(09)
[7]石墨烯及其复合材料的制备及性能研究进展[J]. 赵远,黄伟九. 重庆理工大学学报(自然科学). 2011(07)
[8]石墨烯非共价键功能化及应用研究进展[J]. 范彦如,赵宗彬,万武波,周泉,胡涵,邱介山. 化工进展. 2011(07)
[9]石墨烯中碳原子sp~2杂化轨道研究[J]. 刘宇,张兰兰. 湖南师范大学自然科学学报. 2010(01)
[10]二硫化钼催化剂的制备与应用[J]. 王亚男,李广学. 广东化工. 2009(03)
本文编号：2926688
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