氧化石墨烯二维限域下水的结构和高压结构相变研究

发布时间：2021-02-22 13:24

　　水是地球上最常见的物质之一,在自然科学领域占据重要的科学地位。限域水是水分子的另外一种普遍存在形式,由于纳米材料的限域效应,限域体系下的水表现出完全不同于体相水的新奇结构和特性,因此在物理、化学及生物等领域应用非常广泛。高压作为一种极端条件,是发现材料新结构和新性质的重要手段,将高压技术应用于纳米限域体系,研究高压和限域效应对水的双重作用,不仅有助于加深人们对限域水的理解和认识,还为探索限域水的结构及结构相变提供重要指导。目前对限域水的研究主要集中于理论研究,然而理论研究结果对水的结构以及结构相变规律等问题,仍未形成统一认识,因此开展对限域水的实验研究具有重要意义。本论文以氧化石墨烯（GO）为限域模板,开展了对氧化石墨烯限域水的结构及高压下的结构相变研究,实验结果如下:1.常温常压条件下,对氧化石墨烯内限域水的结构研究对于含有过量水的GO限域水体系,原位红外光谱研究结果表明,GO吸入的水包含三种不同的形式,分别为类冰水、类液态水和水的低聚物。通过低真空干燥,成功排除了类液态水和水的低聚物,获得了仅存留类冰水的GO限域水体系。这为接下来研究GO限域体系内水的结构及结构相变奠定了重要的实验... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 三维体相水的介绍
    1.2 低维空间内限域水的研究
        1.2.1 一维限域空间内受限水的研究
        1.2.2 二维限域空间内受限水的研究
    1.3 氧化石墨烯的介绍
    1.4 本论文的研究目的和意义
    1.5 本论文各部分研究的主要内容
第二章 高压实验技术及实验装置原理介绍
    2.1 高压科学研究背景和意义
    2.2 金刚石对顶砧高压装置
        2.2.1 DAC简介
        2.2.2 传压介质的选择
        2.2.3 压标的选择与压力的标定
    2.3 高压原位红外光谱技术
    2.4 高压原位同步辐射X光衍射技术
    2.5 本章小结
第三章 限域于氧化石墨烯内水的结构研究
    3.1 引言
    3.2 实验用品及方法介绍
        3.2.1 实验用品
        3.2.2 实验仪器和方法
    3.3 数据分析与讨论
        3.3.1 红外光谱表征
        3.3.2 XRD和同步辐射光谱表征
        3.3.3 HRTEM表征和理论计算
        3.3.4 GO限域重水的IR和 XRD光谱表征
        3.3.5 GO限域重水的同步辐射光谱和HRTEM表征
    3.4 本章小结
第四章 限域于氧化石墨烯内水的结构转变研究
    4.1 引言
    4.2 实验方法
    4.3 数据分析与讨论
        4.3.1 GO限域体的高压和变温IR光谱表征
        4.3.2 GO限域水的高压和变温IR光谱表征
    4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
作者简介
攻读硕士期间发表论文及专利
致谢



本文编号：3046057