發(fā)布時(shí)間：2023-04-22 13:29

　　石墨炔(GDY)是一種富含sp和sp²兩種雜化碳原子的具有一定晶型和少層堆疊結(jié)構(gòu)的新型二維碳材料。作為一種新型的人工合成的二維碳材料,石墨炔具有豐富的碳化學(xué)鍵、獨(dú)特的電子排布、均勻的孔洞和高度π共軛結(jié)構(gòu)等特征,使其在半導(dǎo)體器件、催化、氣體分離、生物醫(yī)學(xué)和儲(chǔ)能等領(lǐng)域受到越來越廣泛的關(guān)注。從材料的問世至今,科研工作者努力致力于開發(fā)各種新型的合成聚合手段以及構(gòu)建各種納米結(jié)構(gòu)和形貌的石墨炔,并且探究出通過許多種有效的后處理方式以及設(shè)計(jì)前驅(qū)體的方式對其進(jìn)行有效的摻雜改性。但是,通過簡單的方法定向合成出具有理想摻雜結(jié)構(gòu)、獨(dú)特形貌和性質(zhì)可調(diào)的石墨炔仍然是該領(lǐng)域面臨的巨大的科學(xué)挑戰(zhàn)。本文主要是以石墨炔的合成為基礎(chǔ),通過將官能團(tuán)以及功能性部分引入到石墨炔前驅(qū)體當(dāng)中,利用石墨炔的合成理念以及液液界面合成方法和固液界面的合成方法,以達(dá)到對石墨炔的精準(zhǔn)摻雜的目的,從而進(jìn)一步探究摻雜后的二維聚合物在催化、熒光等領(lǐng)域的性能。實(shí)現(xiàn)“從下到上”的精準(zhǔn)摻雜理念。其中本論文主要由以下幾部分組成:(1)具有明確結(jié)構(gòu)和精確組成的晶態(tài)二維腈基-石墨炔(CN-GDY):本文進(jìn)行了三個(gè)強(qiáng)吸電子腈基取代苯環(huán)上間...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 綜述
    1.1 研究背景
    1.2 石墨炔的理論研究
        1.2.1 石墨炔分子結(jié)構(gòu)
        1.2.2 石墨炔電子結(jié)構(gòu)
    1.3 石墨炔的合成與制備方法
        1.3.1 固液界面合成法
        1.3.2 界面構(gòu)造方法
        1.3.3 化學(xué)氣相沉積(CVD)方法
        1.3.4 石墨烯模板方法
    1.4 石墨炔摻雜方法
    1.6 本課題的研究目的
第二章 晶態(tài)腈基-石墨二炔(CN-GDY)的界面合成及結(jié)構(gòu)表征
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2 測試儀器
    2.3 樣品合成部分
        2.3.1 1,3,5-三溴-2,4,6-三甲苯(A)的合成
        2.3.2 1,3,5-三溴-2,4,6-三(溴甲基)苯(B)的合成
        2.3.3 1,3,5-三溴-2,4,6-三(羥甲基)苯(C)的合成
        2.3.4 1,3,5-三溴-2,4,6-三甲醛苯(D)的合成
        2.3.5 1,3,5-三溴-2,4,6-三(羥基亞氨基甲基)苯(E)的合成
        2.3.6 1,3,5-三溴-2,4,6-三腈基苯(F)的合成
        2.3.7 1,3,5-三腈基-2,4,6-三((三甲基甲硅烷基)乙炔基)苯(G)的合成
        2.3.8 液/液界面處合成制備腈基-石墨炔(CN-GDY)
        2.3.9 電化學(xué)測試
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 2D CN-GDY的結(jié)構(gòu)和形貌表征
        2.4.2 2D CN-GDY的元素及化學(xué)組成表征
        2.4.3 2D CN-GDY的性質(zhì)分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于四苯基乙烯的類石墨炔二維薄膜的界面制備及其光物理性質(zhì)研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.2.2 測試儀器
    3.3 樣品合成部分
        3.3.1 四(4-溴苯基)乙烯(TBPE)的合成
        3.3.2 1,1,2,2-四(4-(((三甲基甲硅烷基)乙炔基)苯基)乙烷(A)的合成
        3.3.3 1,1,2,2-四(4-乙炔基苯基)乙烯(TEPE)的合成
        3.3.4 固/液界面處合成制備二維聚合物(2DP-TEPE)
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 2DP-TEPE的形貌表征
        3.4.2 2DP-TEPE的結(jié)構(gòu)驗(yàn)證
        3.4.3 2DP-TEPE的化學(xué)鍵分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于動(dòng)態(tài)亞胺化學(xué)的單層熒光二維薄膜材料的界面合成
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)儀器及實(shí)驗(yàn)試劑
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        4.2.2 測試儀器
    4.3 樣品合成部分
        4.3.1 1,1,2,2-四(4-(((三甲基甲硅烷基)乙炔基)苯基)乙烷(化合物1)的合成
        4.3.2 1,1,2,2-四(4-乙炔基苯基)乙烯(TEPE,化合物2)的合成
        4.3.3 化合物3的合成
        4.3.4 化合物5的合成
        4.3.5 二維聚合物的氣/液界面(Langmuir-Blodgett方法)的合成
        4.3.6 針尖增強(qiáng)拉曼(TERS)光譜
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 單層二維熒光聚合物的形貌表征
        4.4.2 單層二維聚合物的化學(xué)鍵分析
        4.4.3 單層二維聚合物的光物理性質(zhì)分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
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本文編號：3797732