本文選題：二硫化鉬　切入點(diǎn)：復(fù)合材料　出處：《華東師范大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：二硫化鉬(MoS2)是一種結(jié)構(gòu)與石墨烯類似的層狀過渡金屬化合物。其層間通過范德華力堆疊在一起,形成了“三明治”結(jié)構(gòu),其中單層MoS2由S-Mo-S三個(gè)原子層構(gòu)成。同時(shí),MoS2是一種半導(dǎo)體化合物,具有比表面積大,吸附能力強(qiáng),反應(yīng)活性高等優(yōu)點(diǎn),所以常用作電化學(xué)催化及光催化的催化劑。又因其獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu),MoS2在能量?jī)?chǔ)存以及復(fù)合材料等領(lǐng)域同樣應(yīng)用廣泛。本文研究了二硫化鉬及其復(fù)合材料的制備與性質(zhì),并對(duì)材料進(jìn)行了形貌和結(jié)構(gòu)的表征,同時(shí)將這些材料用作酶催化反應(yīng)及氧電催化反應(yīng)研究。第一章緒論本章首先介紹二硫化鉬的結(jié)構(gòu)、制備方法以及復(fù)合材料的制備與應(yīng)用,然后在此基礎(chǔ)上提出論文的研究?jī)?nèi)容和研究意義。第二章SDS-MoS2 NPs用于過氧化氫和葡萄糖的比色檢測(cè)本章中,首先合成了具有過氧化物模擬酶活性的二硫化鉬納米粒子(MoS2 NPs),并就表面電荷對(duì)MoS2 NPs過氧化物模擬酶催化活性的影響進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)表明,與帶正電荷的CTAB-MoS2 NPs或者未修飾的MoS2 NPs相比,帶負(fù)電荷的SDS-MoS2 NPs具有最高效的過氧化物模擬酶催化活性,能夠在過H202存在的條件下催化氧化過氧化物酶底物3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺(TMB)并使其顏色變藍(lán)�；诖�,我們構(gòu)建了一個(gè)新型傳感器用于比色檢測(cè)H202,該傳感器的最低檢測(cè)限為0.32μM。同時(shí),該傳感器可以用于高選擇性和高靈敏檢測(cè)葡萄糖。第三章MoS2 NPs-GO復(fù)合材料在葡萄糖比色檢測(cè)中的應(yīng)用研究本章中,通過MoS2 NPs和氧化石墨烯(GO)之間的靜電吸附作用,制備了復(fù)合材料(MoS2 NPs-GO)。實(shí)驗(yàn)表明,由于MoS2 NPs 與 GO之間的協(xié)同作用,該復(fù)合材料具有比MoS2 NPs或GO更好的過氧化物模擬酶催化能力,能夠在過氧化氫(H2O2)存在的條件下催化氧化過氧化物酶底物3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺(TMB)并使其顏色變藍(lán)。基于此,我們構(gòu)建了一個(gè)新型的葡萄糖比色傳感器,可以實(shí)現(xiàn)在0.5-100 μM范圍內(nèi)對(duì)葡萄糖線性檢測(cè),最低檢測(cè)限為0.23μM,同時(shí)該傳感器具有較高的選擇性并可以實(shí)現(xiàn)血清中葡萄糖的檢測(cè)。第四章MoS2/NG復(fù)合材料用于氧電催化還原反應(yīng)的研究本章介紹了一種新型、高效的非貴金屬?gòu)?fù)合材料用作氧還原反應(yīng)(ORR)的催化劑。將通過簡(jiǎn)單水熱法合成的氮摻雜石墨烯(NG),與由大尺寸MoS2通過超聲剝離得到的微米尺寸的MoS2物理混合后,得到了MoS2/NG復(fù)合材料。研究發(fā)現(xiàn),微米尺寸的MoS2本身對(duì)氧還原反應(yīng)(ORR)的催化能力非常低。然而當(dāng)MoS2與NG混合后得到的MoS2/NG復(fù)合材料具有卓越的ORR催化活性,并且在堿性溶液中該反應(yīng)為4電子反應(yīng)歷程。這主要得益于較多裸露的活性位點(diǎn)、較低的電子傳遞阻力以及MoS2和NG之間的協(xié)同作用,從而使得MoS2/NG成為一種高效的ORR催化劑。
[Abstract]:Molybdenum disulfide (MoS _ 2) is a layered transition metal compound with similar structure to graphene.The sandwich structure is formed by stacking the layers by van der Waals force, in which the monolayer MoS2 is composed of three atomic layers of S-Mo-S.MoS 2 is a semiconductor compound with large specific surface area, strong adsorption ability and high reaction activity, so it is often used as a catalyst for electrochemical and photocatalysis.MoS2 is also widely used in energy storage and composite materials due to its unique layered structure.In this paper, the preparation and properties of molybdenum disulfide and its composites were studied, and the morphology and structure of the materials were characterized.In the first chapter, the structure of molybdenum disulfide, the preparation method, the preparation and application of composites are introduced, and then the research content and significance of the thesis are put forward.Chapter 2 SDS-MoS2 NPs is used in colorimetric detection of hydrogen peroxide and glucose.The molybdenum disulfide nanoparticles (molybdenum disulfide) with mimic peroxidase activity were synthesized, and the effect of surface charge on the catalytic activity of MoS2 NPs peroxidase mimic enzyme was studied.The experimental results show that the negatively charged SDS-MoS2 NPs has the most efficient catalytic activity of mimic peroxidase compared with the positively charged CTAB-MoS2 NPs or unmodified MoS2 NPs.It can catalyze the oxidation of peroxidase substrate (3 ~ (3) C ~ (5)) ~ (5) -tetramethyl benzidine (TMB) in the presence of H _ (202) and make it blue.Based on this, we constructed a new sensor for colorimetric detection of H202.The minimum detection limit of the sensor is 0.32 渭 M.At the same time, the sensor can be used to detect glucose with high selectivity and sensitivity.In Chapter 3, the application of MoS2 NPs-GO composites in glucose colorimetry is studied. In this chapter, MoS2-NPs-GOA composite was prepared by electrostatic adsorption between MoS2 NPs and graphene oxide (GOO).The results show that the composite has better catalytic ability of simulating peroxidase than MoS2 NPs or go because of the synergism between MoS2 NPs and go.In the presence of H _ 2O _ 2 H _ 2O _ 2 (H _ 2O _ 2), the peroxidase substrate (3H _ 2O _ 2-H _ 2O _ 2) can be oxidized and the color of TMBs can be changed to blue.Based on this, we have constructed a new glucose colorimetric sensor, which can detect glucose linearly in the range of 0.5-100 渭 M.The minimum detection limit is 0.23 渭 m, and the sensor has high selectivity and can be used to detect glucose in serum.In chapter 4, MoS2/NG composite is used in oxygen electrocatalytic reduction reaction. In this chapter, a new and efficient non-noble metal composite is introduced as a catalyst for oxygen reduction reaction.The nitrogen-doped graphene (MoS2/NG) composites synthesized by simple hydrothermal method were mixed with MoS2 of micron size obtained by ultrasonic stripping of large size MoS2, and the MoS2/NG composites were obtained.It is found that the micron size MoS2 itself has a very low catalytic capacity for oxygen reduction reaction (ORR).However, the MoS2/NG composites obtained by mixing MoS2 with NG have excellent ORR catalytic activity, and the reaction is a 4-electron reaction mechanism in alkaline solution.This is mainly due to the large number of exposed active sites, low electron transfer resistance and the synergism between MoS2 and NG, which makes MoS2/NG a highly efficient ORR catalyst.
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ136.12;TB33

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本文編號(hào)：1728424