二维二硫化钼/聚合物纳米复合材料的制备及其力学、热学和燃烧性能的研究

发布时间：2021-11-01 18:14

　　随着高分子和纳米科学的进步,聚合物基纳米复合材料在许多应用场合已经引起了广泛的关注。对于一般领域而言,聚合物纳米复合材料的力学性能、热稳定性和阻燃行为是最受人们关心的。由于其特殊的几何特征,二维纳米材料在增强聚合物材料领域正得到越来越多的重视。较低含量二维填料的添加往往会使聚合物材料的力学和热学性能得到显著的提升,此外相比于传统阻燃剂,二维阻燃填料也表现出了更高的阻燃效率。来源于辉钼矿的二维二硫化钼（MoS₂）在许多领域已被研究了数十年之久,其在很多领域的应用都严重依赖于其所具有的单分子层厚度和薄片状结构。得益于其二维形貌特征、固有的高强度和突出的热性能,二维MoS₂被认为是一种极具潜力的用来增强高分子材料力学性能、热稳定性和阻燃性能的纳米添加剂。最基本的,如何大量制备二维MoS₂并提高其与材料基体间的相容性是获得高性能聚合物/二维MoS₂纳米复合材料的关键。因此,开发适用于制得聚合物/二维MoS₂纳米复合材料的方法以及系统地研究所得复合材料的性能便显得尤为重要。在本论文中,首... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：145 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１?（ａ）?ＭｏＳ２的三维结构示意图．（ｂ）?ＭｏＳ２的三种不同构型示意图：??２Ｈ?（ｈｅｘａｇｏｎａｌ?ｓｙｍｍｅｔｒｙ），?３Ｒ?（ｒｈｏｍｂｏｈｅｄｒａｌ?ｓｙｍｍｅｔｒｙ）?ａｎｄ?ＩＴ?（ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ?ｓｙｍｍｅｔｒｙ）［ｌ］

有六个Ｓ原子与之配位。每个Ｓ原子都在三棱柱的顶角上并且和三个Ｍｏ原子配??位。这种相互连接的三棱柱便形成了?ＭｏＳ２的层状结构，像三明治结构一样，其??中钥原子被夹在了硫原子层间［１］（如图１．１所示）。由于层间较弱的范德华结合??力，像石墨烯一样，二维ＭｏＳ２也可以采用机械剥离的方式从块状ＭｏＳ２上直接??剥离获得。得益于其高度的各向异性和独特的晶体结构，二维Ｍ０Ｓ２的有些特性??可以通过改变尺寸、插入杂原子或形成异质结构来调节。??⑷?ｙ＾ｍｍ??ｙｍｍ＆??ｒｂ）??ｎｒＴＴＴｆ?＂ＦＴＦＩ?．ＴＴＴ??ｃ?ＡＡ．?￡?Ｌ．；卜彳??〇?分－〇?ｒｔｒａｉｍｈｈｏ??．．ｔｎ?：?ｎ??ｌＳｍ?ｉ?■??２Ｈ?＾?＾？?Ｍｏ??．ｆ－．?３Ｒ??图１．１?（ａ）?ＭｏＳ２的三维结构示意图．（ｂ）?ＭｏＳ２的三种不同构型示意图：??２Ｈ?（ｈｅｘａｇｏｎａｌ?ｓｙｍｍｅｔｒｙ），?３Ｒ?（ｒｈｏｍｂｏｈｅｄｒａｌ?ｓｙｍｍｅｔｒｙ）?ａｎｄ?ＩＴ?（ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ?ｓｙｍｍｅｔｒｙ）［ｌ］。??１．２．２二维二硫化钼的制备方法??为了满足二维Ｍ〇Ｓ２研宄和应用的需求，发展一种高效制备二维Ｍ〇Ｓ２的方??法是最为关键且重要的一步。为了获得其最优的性能特质，研究者己尝试了多种??方法来实现二维ＭｏＳ２的制备。人们基于块状二硫化钼采用了一系列自上而下的??的剥离方法去制备ＭｏＳ２片层，例如在液相中直接超声剥离、化学插层法剥离、??剪切玻璃和电化学剥离等。另一方面

厚度的ＴＭＤ片［９］。串联分子插层法同时需要两种路易斯酸作为插层剂，首先利??用短链的插层引发剂来扩大ＴＭＤ的层间距，然后再利用长链的插层剂插入ＴＭＤ??层间从而克服层间吸引力使其达到无序化的剥离状态（图１．４所示）。通过选择??合适的插层剂，利用此方法第四族、第五族、第六族的ＴＭＤ纳米片层均己经被??成功制备得到。??４??


本文编号：3470571