水热法制备二硫化钼及其表面亲和性的研究

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二硫化钼由于具有优异的物理特性,被广泛地应用在电子器件,传感器和催化等方面。然而,尽管关于二硫化钼性能的研究很多,其应用范围也很广,但是对二硫化钼表面亲和性的研究十分稀少。同时,二硫化钼在材料或者化学方面的应用过程中经常涉及与溶剂作用,比如作为吸附材料吸附液相中的分子,作为对电极用在染料敏化太阳能电池中,用作锂离子电池的正极材料和光解水等。因此,对其表面亲和性的研究显得十分重要。  首先,本文通过水热法合成一系列不同型貌的二硫化钼纳米片,探究水热合成条件对二硫化钼纳米片型貌的影响,并研究不同型貌的二硫化钼在不同极性溶剂中的分散稳定性。通过调整水热反应的时间,前驱体的配比和加入添加剂对合成二硫化钼的型貌进行控制。水热反应时间增加对生成纳米片的片径生长有利,对其厚度没明显影响。前驱体中硫源的比例对二硫化钼纳米片片径和厚度有着辩证影响。当加入表面活性剂时,则有利于同时获得大片径和厚边缘的二硫化钼纳米片。通过合成二硫化钼在不同极性溶剂中的分散性研究,可以知道在水,乙醇,乙酸乙酯和正己烷中,二硫化钼纳米片的表面极性最接近于乙醇。而且,纳米片尺寸的降低更有利于它在溶剂中稳定分散。这一研究将会推进二硫化钼在液相场合中的应用。  其次,利用花状二硫化钼边缘位置的高极性,把花状二硫化钼用于对极性罗丹明B的吸附。结果表明它可以实现对罗丹明B分子的高速高容量的吸附,以及快速的脱附。进而,对它循环性能进行测试,发现它在100次循环后仍能保持原有吸附容量的88.5%,证明了二硫化钼吸附剂具有良好循环使用性。同时,我们也对花状二硫化钼提出了溶剂极性控制吸附/脱附,挖掘出二硫化钼在可控分子释放,药物运输和溶剂致变色等方面应用的潜在价值。  最后一章节中,在动物界的印刻效应启发下,我们提出了二硫化钼的印刻效应。凭借二硫化钼表面边缘位置的高极性和平面位置的低极性,二硫化钼可以与不同极性的物质进行相互作用。我们采用水和正己烷分别与二硫化钼粉末先后混合,结果发现印刻的二硫化钼趋于停留在印刻溶剂的一相当中,也即是先与水混合则停留在水中,先与正己烷混合则停留在正己烷中,具有溶剂辨认能力。更有趣的是,利用这一特性,二硫化钼还可以实现对水相中的罗丹明B和正己烷中的十二酸进行高效自分离异相吸附,使得物质分离提纯过程更加方便。  我们在展望中也对二硫化钼表面亲和性的应用进行拓展。利用它平面位置的化学惰性和紧密的晶格排列来阻隔外界腐蚀源的入侵,将其与有机硅胶结合形成对铜基底良好的防腐涂层。
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