層級(jí)多孔材料的自組裝研究.pdf

1、層級(jí)多孔材料具有高比表面積、高孔隙率、良好的滲透性和高度有序的孔道結(jié)構(gòu),廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)學(xué)、環(huán)境修復(fù)、催化、以及能源儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域。近年來(lái),層級(jí)多孔材料的可控制備成為材料科學(xué)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。宏觀(guān)自組裝是把已有的納米材料組裝成精確可控、有序、多功能宏觀(guān)材料的有效方法。本論文利用自組裝方法實(shí)現(xiàn)了三種宏觀(guān)層級(jí)多孔材料的制備,主要研究成果總結(jié)如下:
　　1.硝酸銨熱分解調(diào)控氧化石墨烯薄膜層間距:首先,減壓抽濾氧化石墨烯溶液制備氧化石墨

2、烯(GO)膜,通過(guò)浸泡過(guò)程成功在GO膜層間插入硝酸銨分子,利用硝酸銨熱分解產(chǎn)物的溫度依賴(lài)性,得到不同膨脹幅度的GO膜(123％?20000％),并且層與層之間沒(méi)有殘留分子。性能研究發(fā)現(xiàn)小幅度膨脹膜可用作高效納濾膜,截留有機(jī)小分子和超小納米顆粒;大幅度膨脹膜作為兩親載體,用于極性非極性分子的吸附。此外,膨脹 GO膜兼有高通透性和導(dǎo)電性,是超級(jí)電容器和鋰離子電池的理想材料。
　　2.自支撐 CuO/TiO2納米纖維薄膜的構(gòu)筑及其光催化

3、性能研究:半導(dǎo)體/TiO2納米復(fù)合薄膜是制作柔性光電裝置的理想材料。首先合成TiO2纖維薄膜,通過(guò)化學(xué)還原法在TiO2纖維薄膜表面鍍銅,再經(jīng)過(guò)熱氧化,生長(zhǎng)出與二氧化鈦纖維相垂直的氧化銅納米線(xiàn),最終獲得了自支撐的CuO/TiO2纖維復(fù)合薄膜,兩種纖維交織穿插形成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),更有利于物質(zhì)的傳輸。研究發(fā)現(xiàn),這種多孔復(fù)合薄膜具有很好的光電響應(yīng),是傳感器、水處理及太陽(yáng)能電池的潛在材料。
　　3.以酚醛樹(shù)脂為結(jié)合劑,二氧化硅微球?yàn)闊o(wú)機(jī)前驅(qū)體,