二維二硫化鉬/聚合物納米復(fù)合材料的制備及其力學(xué)、熱學(xué)和燃燒性能的研究
發(fā)布時間:2021-11-01 18:14
隨著高分子和納米科學(xué)的進步,聚合物基納米復(fù)合材料在許多應(yīng)用場合已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注。對于一般領(lǐng)域而言,聚合物納米復(fù)合材料的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性和阻燃行為是最受人們關(guān)心的。由于其特殊的幾何特征,二維納米材料在增強聚合物材料領(lǐng)域正得到越來越多的重視。較低含量二維填料的添加往往會使聚合物材料的力學(xué)和熱學(xué)性能得到顯著的提升,此外相比于傳統(tǒng)阻燃劑,二維阻燃填料也表現(xiàn)出了更高的阻燃效率。來源于輝鉬礦的二維二硫化鉬(MoS2)在許多領(lǐng)域已被研究了數(shù)十年之久,其在很多領(lǐng)域的應(yīng)用都嚴重依賴于其所具有的單分子層厚度和薄片狀結(jié)構(gòu)。得益于其二維形貌特征、固有的高強度和突出的熱性能,二維MoS2被認為是一種極具潛力的用來增強高分子材料力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性和阻燃性能的納米添加劑。最基本的,如何大量制備二維MoS2并提高其與材料基體間的相容性是獲得高性能聚合物/二維MoS2納米復(fù)合材料的關(guān)鍵。因此,開發(fā)適用于制得聚合物/二維MoS2納米復(fù)合材料的方法以及系統(tǒng)地研究所得復(fù)合材料的性能便顯得尤為重要。在本論文中,首...
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:145 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1?(a)?MoS2的三維結(jié)構(gòu)示意圖.(b)?MoS2的三種不同構(gòu)型示意圖:??2H?(hexagonal?symmetry),?3R?(rhombohedral?symmetry)?and?IT?(tetragonal?symmetry)[l]
有六個S原子與之配位。每個S原子都在三棱柱的頂角上并且和三個Mo原子配??位。這種相互連接的三棱柱便形成了?MoS2的層狀結(jié)構(gòu),像三明治結(jié)構(gòu)一樣,其??中鑰原子被夾在了硫原子層間[1](如圖1.1所示)。由于層間較弱的范德華結(jié)合??力,像石墨烯一樣,二維MoS2也可以采用機械剝離的方式從塊狀MoS2上直接??剝離獲得。得益于其高度的各向異性和獨特的晶體結(jié)構(gòu),二維M0S2的有些特性??可以通過改變尺寸、插入雜原子或形成異質(zhì)結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)。??⑷?y^mm??ymm&??rb)??nrTTTf?"FTFI?.TTT??c?AA.?£?L.;卜彳??〇?分-〇?rtraimhho??..tn?:?n??lSm?i?■??2H?^?^??Mo??.f-.?3R??圖1.1?(a)?MoS2的三維結(jié)構(gòu)示意圖.(b)?MoS2的三種不同構(gòu)型示意圖:??2H?(hexagonal?symmetry),?3R?(rhombohedral?symmetry)?and?IT?(tetragonal?symmetry)[l]。??1.2.2二維二硫化鉬的制備方法??為了滿足二維M〇S2研宄和應(yīng)用的需求,發(fā)展一種高效制備二維M〇S2的方??法是最為關(guān)鍵且重要的一步。為了獲得其最優(yōu)的性能特質(zhì),研究者己嘗試了多種??方法來實現(xiàn)二維MoS2的制備。人們基于塊狀二硫化鉬采用了一系列自上而下的??的剝離方法去制備MoS2片層,例如在液相中直接超聲剝離、化學(xué)插層法剝離、??剪切玻璃和電化學(xué)剝離等。另一方面
厚度的TMD片[9]。串聯(lián)分子插層法同時需要兩種路易斯酸作為插層劑,首先利??用短鏈的插層引發(fā)劑來擴大TMD的層間距,然后再利用長鏈的插層劑插入TMD??層間從而克服層間吸引力使其達到無序化的剝離狀態(tài)(圖1.4所示)。通過選擇??合適的插層劑,利用此方法第四族、第五族、第六族的TMD納米片層均己經(jīng)被??成功制備得到。??4??
本文編號:3470571
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:145 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1?(a)?MoS2的三維結(jié)構(gòu)示意圖.(b)?MoS2的三種不同構(gòu)型示意圖:??2H?(hexagonal?symmetry),?3R?(rhombohedral?symmetry)?and?IT?(tetragonal?symmetry)[l]
有六個S原子與之配位。每個S原子都在三棱柱的頂角上并且和三個Mo原子配??位。這種相互連接的三棱柱便形成了?MoS2的層狀結(jié)構(gòu),像三明治結(jié)構(gòu)一樣,其??中鑰原子被夾在了硫原子層間[1](如圖1.1所示)。由于層間較弱的范德華結(jié)合??力,像石墨烯一樣,二維MoS2也可以采用機械剝離的方式從塊狀MoS2上直接??剝離獲得。得益于其高度的各向異性和獨特的晶體結(jié)構(gòu),二維M0S2的有些特性??可以通過改變尺寸、插入雜原子或形成異質(zhì)結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)。??⑷?y^mm??ymm&??rb)??nrTTTf?"FTFI?.TTT??c?AA.?£?L.;卜彳??〇?分-〇?rtraimhho??..tn?:?n??lSm?i?■??2H?^?^??Mo??.f-.?3R??圖1.1?(a)?MoS2的三維結(jié)構(gòu)示意圖.(b)?MoS2的三種不同構(gòu)型示意圖:??2H?(hexagonal?symmetry),?3R?(rhombohedral?symmetry)?and?IT?(tetragonal?symmetry)[l]。??1.2.2二維二硫化鉬的制備方法??為了滿足二維M〇S2研宄和應(yīng)用的需求,發(fā)展一種高效制備二維M〇S2的方??法是最為關(guān)鍵且重要的一步。為了獲得其最優(yōu)的性能特質(zhì),研究者己嘗試了多種??方法來實現(xiàn)二維MoS2的制備。人們基于塊狀二硫化鉬采用了一系列自上而下的??的剝離方法去制備MoS2片層,例如在液相中直接超聲剝離、化學(xué)插層法剝離、??剪切玻璃和電化學(xué)剝離等。另一方面
厚度的TMD片[9]。串聯(lián)分子插層法同時需要兩種路易斯酸作為插層劑,首先利??用短鏈的插層引發(fā)劑來擴大TMD的層間距,然后再利用長鏈的插層劑插入TMD??層間從而克服層間吸引力使其達到無序化的剝離狀態(tài)(圖1.4所示)。通過選擇??合適的插層劑,利用此方法第四族、第五族、第六族的TMD納米片層均己經(jīng)被??成功制備得到。??4??
本文編號:3470571
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