【摘要】：二硫化鉬(MoS_2)是過渡金屬硫族化合物的重要一員,具有較大的比表面積、良好的熱穩(wěn)定性和易于功能化等特點(diǎn),在催化、傳感和電子器件等領(lǐng)域得到了快速發(fā)展。貴金屬納米顆粒具有獨(dú)特的光學(xué)特性、優(yōu)越的電子傳導(dǎo)能力和良好的生物兼容性等優(yōu)勢(shì),在新能源、電催化和生物傳感等領(lǐng)域中擁有廣闊的應(yīng)用前景。隨著人們對(duì)納米材料的性能要求的不斷提高,發(fā)展新型納米復(fù)合材料已成為當(dāng)前的研究熱門之一。本論文主要合成了貴金屬功能化二硫化鉬納米復(fù)合材料,并對(duì)其電催化活性和表面增強(qiáng)拉曼特性進(jìn)行了研究,并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建了電化學(xué)和表面增強(qiáng)拉曼傳感器。本論文的研究內(nèi)容主要分為以下兩個(gè)方面:(1)制備了核殼結(jié)構(gòu)金鉑合金功能化二硫化鉬(MoS_2-Au@Pt)納米復(fù)合材料。我們通過種子生長法制備得到MoS_2-Au@Pt納米復(fù)合材料。由于核殼結(jié)構(gòu)金鉑合金和MoS_2的協(xié)同效應(yīng),該納米復(fù)合材料修飾電極對(duì)葡萄糖具有優(yōu)異的電催化氧化活性�；诖�,我們構(gòu)建了基于MoS_2-Au@Pt納米復(fù)合材料的電化學(xué)傳感器,實(shí)現(xiàn)了對(duì)葡萄糖的無酶檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在10μM到3 m M的葡萄糖濃度范圍內(nèi),該電化學(xué)傳感器的葡萄糖氧化峰電流與葡萄糖濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,檢測(cè)限為1.08μM。此外,該電化學(xué)傳感器也具有優(yōu)異的選擇性和穩(wěn)定性,可用于實(shí)際樣品中的葡萄糖檢測(cè)。(2)制備了金納米星功能化二硫化鉬(MoS_2-AuNSs)納米復(fù)合材料。我們首先將氯金酸還原到MoS_2納米片上制備得到金種子溶液,然后通過調(diào)控表面活性劑、硝酸銀、氯金酸等反應(yīng)條件制備得到不同枝狀數(shù)目和尺寸大小的MoS_2-AuNSs納米復(fù)合材料。我們選用4-巰基苯甲酸(4-MBA)為拉曼信號(hào)分子和基于4-硝基苯酚的催化還原反應(yīng)模型,分別考察了具有不同枝狀數(shù)目和尺寸大小的MoS_2-AuNSs納米復(fù)合材料的拉曼增強(qiáng)性能和催化性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在[Au3+]/[Au0]=13、[Ag+]=40μM實(shí)驗(yàn)條件下制得的MoS_2-AuNSs納米復(fù)合材料拉曼增強(qiáng)效果性能最佳,并選用該條件下制備的MoS_2-AuNSs納米復(fù)合材料作為基底實(shí)現(xiàn)了對(duì)青霉素和氯霉素的檢測(cè)。此外,在4-硝基苯酚的催化還原反應(yīng)中,該納米復(fù)合材料作為催化劑也顯示出很好的的催化活性。
【圖文】：

圖 1.1 TMDs 在元素周期表中的分布[16]大量研究已經(jīng)證明，材料的結(jié)構(gòu)與形貌決定了其性能。二維過渡金屬硫族化合物因其特殊的層狀結(jié)構(gòu)，從而使其具有與體相材料截然不同的物理和化學(xué)特性。二維過渡金屬硫族化合物因其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，易于通過各種手段，如厚度控制、摻雜和表面修飾等方法，調(diào)節(jié)其相應(yīng)的電子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)[21,22]。此外，二維過渡金屬硫族化合物固有的巨大比表面積、層狀方向快速的電子傳導(dǎo)能力和良好的機(jī)械性能等，可以為各種化學(xué)反應(yīng)提供豐富的活性位點(diǎn)、加速動(dòng)力學(xué)反應(yīng)速率以及實(shí)現(xiàn)電子器件的小型化，在催化、傳感、生物醫(yī)學(xué)和電子器件等各種領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景[23-27]。二硫化鉬（MoS2）作為過渡金屬硫族化合物大家族的重要一員，因其獨(dú)特的光電特性受到了廣泛的關(guān)注。單層 MoS2是在兩個(gè) S 原子層之間夾著一個(gè) Mo 原子層，通過 S-Mo-S 共價(jià)鍵結(jié)合的方式形成的典型三明治結(jié)構(gòu)[28]。在 S-Mo-S 層內(nèi)，共價(jià)鍵的結(jié)合使得 MoS2具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和良好的熱穩(wěn)定性。而層與層之間的弱范德華力則使 MoS2易于通過鋰離子插層法剝成片狀。單元層內(nèi) S 原子 pz 軌道與 Mo 原子 d 軌道的相互雜化，形成了 MoS的能帶結(jié)

圖 1.2 （A）過渡金屬硫族化合物（MX2）晶體結(jié)構(gòu)示意圖和（B）不同層數(shù)的 MoS2能帶圖[29]1.2 貴金屬納米材料的性質(zhì)與應(yīng)用貴金屬納米材料主要是指其尺寸小于 100 nm的納米材料，主要包括金（Au）、銀（Ag）、鉑（Pt）等金屬。貴金屬納米材料除了具備一般納米粒子的小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等性質(zhì)以外，還因其自身組成、尺寸和形貌等特點(diǎn)，使它們具有優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)、獨(dú)特的催化性和低生物毒性等優(yōu)勢(shì)，，從而使貴金屬納米材料在電子、催化、傳感器和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了廣闊應(yīng)用[30-34]。貴金屬納米材料因其具有較高的活性從而在催化領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。例如，Valden[35等人在二氧化鈦的單晶表面上制備了直徑為 1-6 nm的金簇，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，粒徑尺寸小于 1nm 的金納米顆粒對(duì) CO 的氧化具有很好的催化效果。Herzing[36]等人報(bào)道了直徑大約為0.5 nm且僅含有 10 個(gè)金原子的雙層團(tuán)簇對(duì)一氧化碳的催化氧化活性的研究。這些雙層金原子團(tuán)簇的
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB33;TP212

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;納米復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化之路漫長[J];中國粉體工業(yè);2007年06期

2 ;印度提出納米復(fù)合材料制造新想法[J];中國粉體工業(yè);2013年05期

3 邵甄胰;蔣小松;張媚鹛;朱德貴;丁義超;王靜;;鑭對(duì)Cu/Ti_3SiC_2/C/MWCNTs/Graphene/La納米復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的影響（英文）[J];稀有金屬材料與工程;2018年08期

4 陳堅(jiān);徐暉;;石墨烯及其納米復(fù)合材料作為鋰離子電池負(fù)極的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2017年09期

5 ;《可生物降解聚合物及其納米復(fù)合材料》簡介[J];中國塑料;2017年08期

6 張迪;;納米復(fù)合材料的性能[J];科技展望;2016年28期

7 Amin AZIMI;Ali SHOKUHFAR;Omid NEJADSEYFI;Hamid FALLAHDOOST;Saeid SALEHI;;Taguchi統(tǒng)計(jì)學(xué)分析方法優(yōu)化Al 7068-TiC納米復(fù)合材料的凝固行為（英文）[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2015年08期

8 黃慶紅;孫強(qiáng);;納米復(fù)合材料研究回顧與展望(下)[J];新材料產(chǎn)業(yè);2014年08期

9 曾秀妮;;聚合物/黏土納米復(fù)合材料技術(shù)及相關(guān)中國專利分析[J];塑料助劑;2013年03期

10 于海洋;姚超;左士祥;劉文杰;吳鳳芹;朱斌;;磷酸鋁/凹凸棒石納米復(fù)合材料的制備及表征[J];非金屬礦;2012年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 張琪;江雷;程群峰;;氫鍵/離子鍵協(xié)同強(qiáng)韌石墨烯納米復(fù)合材料[A];中國化學(xué)會(huì)第30屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集-第三十六分會(huì)：納米材料合成與組裝[C];2016年

2 張中一;谷林;Joachim Maier;崔光磊;;一種新型鍺/碳納米管-納米復(fù)合材料用于儲(chǔ)鋰材料[A];中國化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第04分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

3 張忠;;多級(jí)次多尺度納米復(fù)合材料力學(xué)性能研究[A];2010年第四屆微納米海峽兩岸科技暨納微米系統(tǒng)與加工制備中的力學(xué)問題研討會(huì)摘要集[C];2010年

4 盧小泉;;基于納米復(fù)合材料的電化學(xué)生物傳感器[A];第六屆海峽兩岸分析化學(xué)會(huì)議摘要論文集[C];2010年

5 周天楠;陳楓;鄧華;張琴;傅強(qiáng);;氧化石墨烯的還原及殼聚糖納米復(fù)合材料的性能[A];2011年全國高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2011年

6 方征平;宋平安;郭正虹;;聚丙烯/富勒烯納米復(fù)合材料的阻燃性能[A];2011年全國高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2011年

7 譚海英;萬東;王露;王宇杰;劉楓;唐濤;;三臂星型聚苯乙烯/C_(60)納米復(fù)合材料的流變學(xué)行為[A];2011年全國高分子學(xué)術(shù)論文報(bào)告會(huì)論文摘要集[C];2011年

8 黃峗峗;胡成龍;陳旭東;章明秋;;石墨烯/聚N-異丙烯酰胺納米復(fù)合材料的制備[A];中國化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第18分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

9 趙瑤瑤;馬英新;李浩;汪樂余;;功能化納米復(fù)合材料對(duì)農(nóng)藥的特異性檢測(cè)[A];中國化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第9分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

10 林君;楊飄萍;程子泳;侯智堯;;多功能納米復(fù)合材料的制備及其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用[A];第十二屆固態(tài)化學(xué)與無機(jī)合成學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2012年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 華凌;納米復(fù)合材料提升自充電池性能[N];中國化工報(bào);2014年

2 記者 張斐 通訊員 金偉;惠州將建金屬納米復(fù)合材料研究院[N];惠州日?qǐng)?bào);2018年

3 畢文;納米復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化需長期培養(yǎng)[N];中國建材報(bào);2011年

4 錢伯章;納米復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化之路漫長[N];中國石化報(bào);2007年

5 李聞芝;納米復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化研討會(huì)將開[N];中國化工報(bào);2004年

6 李偉;汽車用上納米復(fù)合材料部件[N];中國化工報(bào);2004年

7 宋玉春;納米復(fù)合材料能否風(fēng)行？[N];中國石化報(bào);2005年

8 劉霞;高效存儲(chǔ)氫的納米復(fù)合材料研制成功[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

9 唐偉家 吳汾 李茂彥;尼龍納米復(fù)合材料的開發(fā)和市場(chǎng)[N];中國包裝報(bào);2008年

10 曲鍵;俄科學(xué)家合成出一種光控納米復(fù)合材料[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 黃斌艷;磁性納米復(fù)合材料的制備及其對(duì)水中污染物的吸附機(jī)理研究[D];湖南大學(xué);2018年

2 毛龍;層狀粘土改性脂肪族聚酯納米復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)和性能研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2018年

3 陳壘;納米碳/環(huán)氧形狀記憶聚合物復(fù)合材料的制備及微波驅(qū)動(dòng)性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

4 陳高汝;鉭鈮酸鉀/聚偏氟乙烯納米復(fù)合材料微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及介電性能研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2018年

5 張賽;基于納米復(fù)合材料的三種小分子電化學(xué)傳感研究[D];西北大學(xué);2018年

6 張延揚(yáng);基于納米復(fù)合材料的污水深度除磷與磷回收的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];南京大學(xué);2016年

7 姚慶峰;水滑石—碳基量子點(diǎn)納米復(fù)合材料的制備及其吸附和催化性能研究[D];北京化工大學(xué);2018年

8 惠妮;基于新型導(dǎo)電聚合物納米復(fù)合材料電化學(xué)傳感器的制備及應(yīng)用[D];青島科技大學(xué);2017年

9 何苗;殼聚糖修飾銀、銅及二氧化鈦納米復(fù)合材料的制備、表征及抗菌性能研究[D];福州大學(xué);2015年

10 李月云;貴金屬納米復(fù)合材料電化學(xué)免疫傳感器研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2018年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張恒;聚乳酸/碳化硅納米復(fù)合材料的制備及性能表征[D];吉林化工學(xué)院;2018年

2 井明華;聚合離子液體石墨烯基納米復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)應(yīng)用研究[D];遼寧大學(xué);2013年

3 高鑫;沸石/聚乙烯納米復(fù)合材料的電導(dǎo)與陷阱特性研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2018年

4 盧馨;NCC-g-ECH/EP納米復(fù)合材料的制備與性能研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2018年

5 吳強(qiáng);深度混煉對(duì)SiO_2/LDPE納米復(fù)合材料分散性與直流電性能影響[D];哈爾濱理工大學(xué);2018年

6 趙賀;微—納米SiO_2/LDPE復(fù)合材料結(jié)構(gòu)形態(tài)與電擊穿性能研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2018年

7 康秀芝;新型納米復(fù)合材料修飾電化學(xué)生物傳感器的制備及應(yīng)用[D];湖南師范大學(xué);2018年

8 潘宇;MMT/SiO_2/EP微—納米復(fù)合材料介電性能研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2018年

9 李志華;自旋轉(zhuǎn)換配位聚合物納米復(fù)合材料的制備與性能調(diào)控[D];江南大學(xué);2018年

10 馮峰;半導(dǎo)體納米復(fù)合材料的制備及光催化性能研究[D];蘇州大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2694629