基于层状双金属氢氧化物制备的二维材料及其应用
发布时间：2022-12-11 08:02
二维材料,作为近年来的研究热点,在能源的发展和环境的保护等方面都有着非常重要的应用价值。其中,层状双金属氢氧化物（LDH）是二维材料的重要分支,其独特的二维结构和优良的理化特性赋予了它很多的特殊功能。它既有着良好的离子交换能力,又有着吸附和催化的性能,同时还保持着优良的耐热性。因此本论文基于MAl（M=Mg,Co）LDH,实现了其层间阴离子的调控,并合成了氨基酸/LDH复合材料。同时通过对MgAl LDH的剥离,制备出单层的纳米片。另外,也对基于CoAl LDH的二维材料进行了研究和探索,并用于水溶液中有机染料的高效吸附。具体的内容如下:1)选用精氨酸作为碱源,结合共沉淀和水热的方法,制备出了高分散、尺寸均一的MgAl LDH纳米片,过程中研究了不同精氨酸的添加量和不同合成温度对材料形貌的影响。不同种类的阴离子和酸性氨基酸均插入到LDH的层间,合成出氨基酸/LDH的复合材料,提高了层间氨基酸的热稳定性。基于LDH独特的层状结构以及甲酰胺溶剂在MgAl-NO3-LDH板层间的溶胀作用,在甲酰胺的纯溶剂中剥离出了1 nm以下厚度的单层LDH薄片。...
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 二维材料概述
1.2 LDHs材料简介
1.2.1 LDHs的结构
1.2.2 LDHs的物理化学性质
1.2.3 LDHs的制备方法
1.2.4 氨基酸插层的LDHs研究
1.2.5 LDHs的剥离
1.2.6 基于LDHs的复合材料及其应用
1.3 聚多巴胺简介
1.3.1 聚多巴胺的性质
1.3.2 聚多巴胺的制备
1.3.3 聚多巴胺的聚合机理
1.3.4 基于聚多巴胺的复合材料
1.4 本课题的研究内容
1.5 本课题的研究目的及意义
第2章 氨基酸辅助合成MgAl LDH及其层间阴离子的调控
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料
2.2.2 实验仪器
2.2.3 氨基酸辅助合成的MgAl LDH
2.2.4 Glu-LDH的制备
2.2.5 Asp-LDH的制备
2.2.6 MgAl-NO_3-LDH的剥离
2.3 表征手段及测试方法
2.4 结果与讨论
2.4.1 氨基酸辅助合成的MgAl LDH的表征和分析
2.4.2 L-谷氨酸插层LDH的表征和分析
2.4.3 L-天冬氨酸插层LDH的表征和分析
2.4.4 MgAl-NO_3-LDH的剥离
2.5 本章小结
第3章 基于CoAl LDH制备的磁性介孔纳米片及其吸附性能的评价
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器
3.2.3 CoAl LDH的制备
3.2.4 LDH@PDA复合材料的制备
3.2.5 Co/CoAl_2O_4/C磁性纳米片的合成
3.2.6 对水溶液中罗丹明B染料吸附性能的评价
3.3 表征手段及测试方法
3.4 结果与讨论
3.4.1 CoAl LDH纳米片的结构与形貌分析
3.4.2 LDH@PDA复合材料的结构与形貌分析
3.4.3 Co/CoAl_2O_4/C磁性纳米片结构与形貌分析
3.4.4 吸附性能的分析与讨论
3.5 实验小结
第4章 基于CoAl LDH模板合成中空的碳纳米盒子
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 实验仪器
4.2.3 LDH@PDA的合成
4.2.4 二维中空碳纳米盒子(HCNs)的制备
4.2.5 LDH@SiO_2复合材料的制备
4.2.6 LDH@SiO_2@PDA复合材料的制备
4.3 表征手段及测试方法
4.4 结果讨论与分析
4.4.1 LDH@PDA复合材料的表征与分析
4.4.2 二维HCNs复合材料的表征与分析
4.4.3 LDH@SiO_2复合材料的表征与分析
4.4.4 LDH@SiO_2@PDA复合材料的表征与分析
4.5 本章小结
第5章 结论和展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
本文编号：3718422
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
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摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 二维材料概述
1.2 LDHs材料简介
1.2.1 LDHs的结构
1.2.2 LDHs的物理化学性质
1.2.3 LDHs的制备方法
1.2.4 氨基酸插层的LDHs研究
1.2.5 LDHs的剥离
1.2.6 基于LDHs的复合材料及其应用
1.3 聚多巴胺简介
1.3.1 聚多巴胺的性质
1.3.2 聚多巴胺的制备
1.3.3 聚多巴胺的聚合机理
1.3.4 基于聚多巴胺的复合材料
1.4 本课题的研究内容
1.5 本课题的研究目的及意义
第2章 氨基酸辅助合成MgAl LDH及其层间阴离子的调控
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料
2.2.2 实验仪器
2.2.3 氨基酸辅助合成的MgAl LDH
2.2.4 Glu-LDH的制备
2.2.5 Asp-LDH的制备
2.2.6 MgAl-NO_3-LDH的剥离
2.3 表征手段及测试方法
2.4 结果与讨论
2.4.1 氨基酸辅助合成的MgAl LDH的表征和分析
2.4.2 L-谷氨酸插层LDH的表征和分析
2.4.3 L-天冬氨酸插层LDH的表征和分析
2.4.4 MgAl-NO_3-LDH的剥离
2.5 本章小结
第3章 基于CoAl LDH制备的磁性介孔纳米片及其吸附性能的评价
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 实验仪器
3.2.3 CoAl LDH的制备
3.2.4 LDH@PDA复合材料的制备
3.2.5 Co/CoAl_2O_4/C磁性纳米片的合成
3.2.6 对水溶液中罗丹明B染料吸附性能的评价
3.3 表征手段及测试方法
3.4 结果与讨论
3.4.1 CoAl LDH纳米片的结构与形貌分析
3.4.2 LDH@PDA复合材料的结构与形貌分析
3.4.3 Co/CoAl_2O_4/C磁性纳米片结构与形貌分析
3.4.4 吸附性能的分析与讨论
3.5 实验小结
第4章 基于CoAl LDH模板合成中空的碳纳米盒子
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂
4.2.2 实验仪器
4.2.3 LDH@PDA的合成
4.2.4 二维中空碳纳米盒子(HCNs)的制备
4.2.5 LDH@SiO_2复合材料的制备
4.2.6 LDH@SiO_2@PDA复合材料的制备
4.3 表征手段及测试方法
4.4 结果讨论与分析
4.4.1 LDH@PDA复合材料的表征与分析
4.4.2 二维HCNs复合材料的表征与分析
4.4.3 LDH@SiO_2复合材料的表征与分析
4.4.4 LDH@SiO_2@PDA复合材料的表征与分析
4.5 本章小结
第5章 结论和展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
本文编号：3718422
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