二维过渡金属硫族化合物纳米片的高效球磨剥离及其抗菌应用

发布时间：2022-12-08 02:29

　　二维过渡金属硫族化合物（transition metal dichalcogenide,TMDC）具有独特的结构与光电性质,在光电子、能源环境、生物医学等领域展现出广阔的应用潜力。二维TMDC具有层状结构,层与层之间通过弱的范德华力结合,因而可以通过剥离的方法制备得到TMDC纳米片。当TMDC的厚度降低至几层甚至单层时,或者横向尺寸降到极小尺寸（＜10 nm）时,TMDC材料的电子结构发生显著变化,并受到量子限域效应的影响,表现出独特的物理和化学性质。例如,小尺寸的TMDC纳米片以及TMDC纳米点具有高比表面积,大量不饱和位点,以及优异的催化能力、荧光淬灭能力、生物分子负载能力和良好的生物相容性,成为催化产氢、生物传感、疾病诊疗等领域的研究热点。尽管当前已有多种单层或少层的TMDC纳米片的制备方法,如机械剥离、化学气相沉积、化学插层、超声剥离、胶体化学等,但是这些方法仍然存在效率低、尺寸较大、条件苛刻等问题,阻碍了小尺寸TMDC纳米片和TMDC纳米点的研究与应用。在本文中,我们发展了一种高分子辅助球磨法,实现小尺寸TMDC纳米片（＜40 nm）的高效制备;在此基础上进一步引入无机盐,发... 

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 二维过渡金属硫族化合物的结构和性质
    1.3 二维过渡金属硫族化合物纳米片的制备方法
        1.3.1 化学气相沉积法
        1.3.2 胶体化学法
        1.3.3 化学插层法
        1.3.4 电化学插层法
        1.3.5 机械剥离法
        1.3.6 超声剥离法
        1.3.7 流体动力法
        1.3.8 球磨法
        1.3.9 制备方法小结
    1.4 二维过渡金属硫族化合物的生物医学应用
        1.4.1 生物传感
        1.4.2 生物成像
        1.4.3 肿瘤治疗
        1.4.4 抗菌
    1.5 本论文的研究思路
第二章 高分子辅助球磨法制备小尺寸的WSe_2纳米片
    2.1 概述
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 CMC辅助球磨制备WSe_2纳米片
        2.2.4 其它高分子对纳米片制备的影响
        2.2.5 球磨转速对纳米片制备的影响探究
        2.2.6 球磨时间对纳米片制备的影响探究
        2.2.7 表征仪器与方法
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 WSe_2纳米片的形貌表征
        2.3.2 WSe_2纳米片的结构表征
        2.3.3 WSe_2纳米片的成分表征
        2.3.4 WSe_2纳米片的光学性质表征
        2.3.5 高分子种类对纳米片制备的影响
        2.3.6 球磨转速对纳米片制备的影响
        2.3.7 球磨时间对纳米片制备的影响
    2.4 本章小结
第三章 高分子辅助球磨法通用性的研究
    3.1 概述
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 MoS_2、MoSe_2和WS_2纳米片的制备
        3.2.4 石墨烯和氮化硼纳米片的制备
        3.2.5 表征仪器与方法
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 MoS_2、MoSe_2和WS_2纳米片的形貌表征
        3.3.2 MoS_2、MoSe_2和WS_2纳米片的结构表征
        3.3.3 MoS_2、MoSe_2和WS_2纳米片的成分表征
        3.3.4 MoS_2、MoSe_2和WS_2纳米片的光学性质表征
        3.3.5 石墨烯和氮化硼纳米片的形貌表征
    3.4 本章小结
第四章 高分子-无机盐辅助球磨制备WSe_2纳米点
    4.1 概述
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 实验方法
        4.2.4 表征仪器与方法
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 WSe_2纳米点的形貌表征
        4.3.2 WSe_2纳米点的成分表征
        4.3.3 WSe_2纳米点的光学性质表征
    4.4 本章小结
第五章 高分子修饰的WSe_2纳米片抗菌活性研究
    5.1 概述
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验试剂
        5.2.2 实验仪器
        5.2.3 WSe_2纳米片制备
        5.2.4 实验试剂的配制
        5.2.5 WSe_2纳米片的细胞毒性测试
        5.2.6 WSe_2纳米片的抗菌活性研究
        5.2.7 表征仪器与方法
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 WSe_2纳米片的胶体稳定性
        5.3.2 WSe_2纳米片的细胞毒性
        5.3.3 孵育时间对WSe_2纳米片抗菌活性的影响
        5.3.4 尺寸对WSe_2纳米片抗菌活性的影响
        5.3.5 高分子修饰对WSe_2纳米片抗菌活性的影响
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢



本文编号：3713360