二维过渡金属硫族化合物纳米片的制备及其光热抗菌的研究

发布时间：2017-08-12 03:14

  本文关键词：二维过渡金属硫族化合物纳米片的制备及其光热抗菌的研究

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【摘要】：二维过渡金属硫族化合物(2D TMDCs)作为一种类石墨烯材料在近年受到了来自全世界研究者的热切关注。当块体的TMDCs被剥离成超薄纳米片层时它的电子结构会发生显著变化。超薄二维纳米结构使TMDCs材料具备了独特的电学、光学、化学以及催化特性,这使其在如太阳能电池、产氢催化、锂电池、生物传感等诸多领域都有非常好的应用。制备2D TMDCs纳米片层材料的方法中,机械剥离与化学气相沉积都可以制备出单层2D TMDCs纳米片,但都存在产量过低,工艺繁琐的问题;胶体化学产量较高,但可控性与重复性较差;液相剥离法的优点是方法简便,但很难得到单层的2D TMDCs纳米片,且产率较低;化学插层法可以制备单层的2D TMDCs纳米片,且方法简单容易操作,相对而言通用性较高,但也存在反应时间较长,产量较低,需要高温等问题。本文利用超声机制可以在微小区域提供局部的高温高压这一特点,采用超声方法改进传统化学插层法,分别制备了MoS_2、WS_2、TiS_2三种二维纳米材料,并探讨了超声增强化学插层方法的机理。文章主要分为以下三个部分:1.开发出了一种超声增强锂插层方法,快速高产量的制备出了单层MoS_2纳米片,并探索了这一方法的反应机制。2.利用超声增强锂插层方法制备出了单层WS_2纳米片与单层TiS_2纳米片,证明该方法具备了一定的通用性,可以制备相对较难剥离的二维纳米材料。3.针对抗生素滥用这一问题,本文利用MoS_2纳米片优秀的近红外光热特性,采用金黄色葡萄球菌抗体修饰MoS_2纳米片表面,使MoS_2纳米片在近红外光照下可以靶向杀灭金黄色葡萄球菌,达到99%的抗菌效果。这为解决抗生素滥用的问题,提供了一条新的解决方案。
【关键词】：过渡金属硫族化合物 化学插层 超声增强 光热 抗菌
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ136.12;R318.08
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-19
• 1.1 引言8
• 1.2 TMDCs纳米片层材料简介8-14
• 1.2.1 TMDCs纳米片层材料的结构特征9-10
• 1.2.2 TMDCs纳米片层材料的形貌特征10-12
• 1.2.3 TMDCs纳米片层材料的性能特征12-14
• 1.3 TMDCs纳米片层材料的应用14-15
• 1.4 TMDCs纳米片层材料的制备15-17
• 1.4.1 机械剥离16
• 1.4.2 化学气相沉积16
• 1.4.3 胶体化学16
• 1.4.4 液相剥离16-17
• 1.4.5 化学插层17
• 1.5 文章研究思路17-19
• 第二章 超声增强锂插层制备单层MoS_2纳米片的方法19-32
• 2.1 概述19-20
• 2.2 实验内容20-23
• 2.2.1 实验试剂20
• 2.2.2 实验仪器20-21
• 2.2.3 实验步骤21-23
• 2.3 结果与讨论23-30
• 2.3.1 MoS_2纳米片结构与性能表征23-27
• 2.3.2 ULI方法的机理分析27-30
• 2.4 本章小结30-32
• 第三章 超声增强锂插层方法通用性的研究32-44
• 3.1 概述32-33
• 3.2 实验部分33-36
• 3.2.1 实验试剂33
• 3.2.2 实验仪器33-34
• 3.2.3 实验步骤34-36
• 3.3 结果与讨论36-43
• 3.3.1 TiS_2纳米片与WS_2纳米片的制备36-40
• 3.3.2 离心条件对材料尺寸的影响40-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第四章 MoS_2纳米片层材料光热抗菌性能的研究44-52
• 4.1 概述44-45
• 4.2 实验部分45-47
• 4.2.1 实验试剂45
• 4.2.2 实验仪器45
• 4.2.3 实验步骤45-47
• 4.3 结果与讨论47-51
• 4.3.1 MoS_2光热剂的形貌与性能表征47-49
• 4.3.2 MoS_2光热剂的抗菌活性49-50
• 4.3.3 MoS_2光热剂浓度对于抗菌效果的影响50-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第五章 总结与展望52-53
• 参考文献53-62
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文62-63
• 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利63-64
• 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目64-65
• 致谢65

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