低维硫化物纳米复合材料及其有机功能化-材料工程专业论文.docxVIP

烟台 烟台大学硕士学位论文 万方数据 万方数据 摘要 近年来，环境和能源问题引起了全球的重视，而围绕着这两大问题而开展的新 材料及其纳米复合材料的研究也受到国内外材料、化学、物理、生物医学等交叉领 域的极大投入，并取得了系列代表性的进展。其中低维纳米功能材料最为突出。在 低维纳米材料中，研究比较热的是石墨烯体系。在类石墨烯体系中，过渡族金属硫 化物特别突出。尤其是低维 WS2 和 MoS2，由于其在光学、电学、催化和机械等方面 具有特殊的性能，在固体润滑剂、催化剂、电极材料、储气材料、半导体材料和电 子探针等领域有广泛的应用，引起了世界各地研究者的广泛兴趣，并在不同方面取 得了较好的进展。 本研究采用水热法和热分解法制备了低维 WS2 和 MoS2 等材料，采用 SEM、TEM、 XRD、UV-vis 对其微结构与光谱特性等进行了基本表征。并将该方法适当的拓展至 CoS、NiS、MnS、ZnS、SnS2 等体系的研究，并制备了相应的异质结构功能复合材 料，拓展了其光谱响应，选择代表性的纳米复合材料体系开展了其表面、界面性能 的研究。 基于成本等因素，我们主要采用低维的 ZnO 为主体材料，采用上述制备的硫化 物对其改性，构筑了相应的异质结构功能复合材料，采用 XRD、SEM、TEM、UV-vis 等手段对纳米复合材料进行性能和结构表征，以探讨材料微结构和功能特性的关系； 对有机功能化的改性，我们主要采用超支化聚合物和部分功能聚合物等，在电纺丝 技术制备低维材料的基础上制备有机-无机纳米复合材料，并初步取得了一些有意义 的结果。 在性能研究方面，我们主要采用两种结构的原理型化学传感器考察其吸附响应 和光电响应特性：一是采用 QCM 传感器及其阵列，考察了多种异质结构纳米复合材 料对有机挥发的响应特性；二是，采用柔性聚合物基板上制备叉指电极结构，考察 了其光电响应行为，以探讨其作用机理。 关键词：低维硫化物；异质结构；纳米复合材料；有机-无机纳米复合；性能研究 I Abstract In recent years, environmental and energy issues have attracted the attention of the world, the study of new materials and nano composite around these two problems have also been developed great investment at abroad and domestic in the field of materials, chemistry, physics, biomedical, et al, and made a series of representative progress. The low dimensional nano functional materials is the most representative. Graphene system is the hottest research in the low dimensional nano materials. The most prominent of in the class graphene system is transition metal sulfides, especially the low dimensional WS2 and MoS2. Because of its special properties in optics, electrics, catalytic and mechanical aspect, it is widely used in the fields of the solid lubricant, catalyst, gas storage materials, electrode materials, semiconductor materials, electronic probe, et al. Domestic and foreign scholars have done a lot of research work on it, and have achieved good progress in different aspects. The study prepared low dimensional WS2 and MoS2 materials by hydrothermal and thermal decomposition, which also research on CoS, NiS, MnS, S