基于黑磷纳米片及有机小分子组装单元的有序LB膜制备与性能研究

发布时间：2021-06-15 16:56

　　分子自组装是由较弱的、可逆的非共价键作用力形成的超分子体系,且拥有分子识别基础上的特殊功能。在气液界面上的分子自组装的方式称为Langmuir-Blodgett（LB）技术,利用Langmuir-Blodgett（LB）技术制备的复合膜材料拥有很好的理化性质和许多领域中广阔的应用价值。黑磷（BP）是一种类似石墨烯的二维材料,由于其特殊的结构,在催化、能源、传感、生物医学等领域有着巨大的潜在价值,因此,BP功能化的研究对于自组装纳米材料的开发至关重要。本文通过Langmuir-Blodgett（LB）技术成功设计制备了经过化学修饰的黑磷纳米片（f-BPNSs）与染料的复合膜,研究其自组装机理和超分子材料性能。首先,为了更好地利用BP的特性,将其剥离形成BP纳米片（BPNSs）,然后用4-叠氮苯甲酸修饰表面得到改性后的BP纳米片（f-BPNSs）以保持BP纳米片在环境中的稳定性。通过Langmuir-Blodgett（LB）技术制备了基于黑磷纳米片（BPNSs）和染料的复合膜。紫外可见光谱,透射电子显微镜（TEM）,原子力显微镜（AFM）等表征图像证明了复合膜的成功制备。此外,所得的f-B... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１分子有序自组装应用领域展示图Ｈ??１．２气－液界面分子自组装技术??

但是单层膜对液体表面张力的影响相对较校??通过滑障紧贴槽沿着液面平獐移动的压缩系统减小了单层膜的可用表面税，国此分??子间距离减小并且表面张力减校分子开始相３作用并相互排斥。??Ｍｏｎｏｌａｙｅｒ??Ａｉｒ?、?▲??Ｖ２５－５＿Ｎｍ：?］?ｉＪｌＪＪＪＪｊＪＪＪＩ．“??Ｓ?Ｌｉｑｕｉｄ?■人＿?＿Ｂａｍｅｒ?Ｓｕｒｆａｃｅ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ??ｉｎｃｒｅａｓｅ??（二?ｔ?ｔｍｕｉｍ??０．２０?０．２５?０，５０?１０．０??ａ?（ｎｍ３?ｍｏｌｅｃｕｌｅ４）??图１－２表面崔一分子面积等温曲线［ｕ］??Ｌａｎｇｍｕｉｒ膜擧位：长度施加的力＿单分予膜的表面｜Ｓ＊?（．７１）相对应，園此通过测??量可以得到一条可以表征成膜好坏的表面压一分子面积（ｔｉ－Ａ）曲线，如图１－２所示，??该曲线表沄了二维空间压力与浓度的关系，可以通过不同趋势分析分子在组装过程??中的不同状态进而研宄分子组装机理［１１］。图中单分子层在被压缩的过程中表现出几??段不同＇的曲线走向，分别代表单分学：屬经历从气态、液态，转变态到固态凝聚态的??不同相态的转变。在单分子层刚经历压缩时，由表面压力几乎为零分子在界面??上彼此间的距离间隔非常大，相；§：之间几乎没有作用力，类似于理想气体分子存在??的状态，因此可以用理性气体状态方程７１?Ａ＝ｎＲＴ来表述此时的气态膜（Ｇ）；随着??压缩的进行，７１－Ａ曲线进入气液共存区ＣＵＧ），即在单分子层中发生从气态膜变为??液态臈的相变，在这一过程中ｔｉ－Ａ曲线虽现为水平段，这表：示该单分子．层为气液共??存平衡状态；压縮继续进行，ｔｉ－Ａ曲线进入液态扩张相ＣＵ），在该状态下，分子之??间的距离变

层结构??采用最终的Ｙ结构。此外，有时会遇到海合沉积类型（ＸＹ型），并Ｍ随着ＬＢ膜的??堆积，沉积类型会发生变化。值得注意的是，具有生物学意义的脂质可以通过Ｙ型??沉积转移。??＇?Ｎ??＼?Ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ?ｓｕｂｓｔｒａｔｅ?／?＼Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ?ｓｕｂｓｔｒａｔｅ?／??Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｔ＞ｐｅｓ?ｏｎ?ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ?ｓｕｂｓｔｒａｔｅ??ａ．?Ｘ－Ｔｙｐｅ?ｂ．?Ｙ－Ｔｙｐｅ?ｃ，?Ｚ－Ｔｙｐｅ??＿?ＨＩ團圍??图１－３?ＬＢ膜不同类型示意图［１２］??－５－??

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3231438