MoS2/MXene纳米复合物的研究进展

与单一的二维材料MoS2和MXene相比,MoS2/MXene纳米复合物具有优异且稳定的物理化学性能,受到了国内外研究者的广泛关注.本论文对MoS2/MXene纳米复合物的最新研究现状进行了综述.首先,阐述MoS2/MXene纳米复合物的制备方法及其优缺点,包括水热法、插层法和热退火法等.其次,介绍MoS2/MXene...     

反相微乳技术制备MoS_2纳米颗粒

采用CTAB/甲苯/正丁醇/水反相微乳体系,以四硫代钼酸铵(ATTM)为前驱体,盐酸羟铵作为还原剂,合成了纳米MoS2半导体材料。研究了在常温常压下ω0、反应体系酸度、退火温度对产物MoS2晶相、形貌和尺寸的影响,并探讨了其有关光学性能。     

纳米二硫化钼的形态调控制备研究

采用沉淀法合成了不同形貌的MoS2纳米微晶.考查了煅烧温度、高分子分散剂对MoS2纳米微晶尺寸和形貌的影响,对合成的球状和棒状MoS2纳米微晶用粉末X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)进行了鉴定和表征.计算了不同煅烧温度下MoS2纳米微晶的晶粒度、微晶畸变参数,并结合扫描电镜(SEM)结果,初步探讨了不同形态二硫化钼纳米微晶生长的可能机理.     

气相传输法制备大尺寸单晶Bi2Se3纳米片、纳米带

低维Bi₂Se₃纳米材料是最新研究发现的一种新型三维拓扑绝缘体材料, 在微电子器件和传感器领域具有广阔的应用前景。本研究采用气相传输法在真空石英管中合成了大尺寸单晶Bi₂Se₃纳米片、纳米带。通过XRD、EDS、Raman、SEM等手段对Bi₂Se₃纳米片、纳米带的物相结构、组成、表面形貌等进行表征。测试结果表明: 气相传输法合成的单晶Bi₂Se₃纳米片、纳米带相纯度高, 结晶性能好, 均是{001}取向; Bi₂Se₃纳米片水平尺寸大, 约为15~180 μm; Bi₂Se₃纳米带长度达860 μm, 宽度约5 μm。根据不同温度下制备的Bi₂Se₃纳米片、纳米带SEM照片及其不同方向结合能的差异, 分析了其可能的生长机制: 在较高温度下沿<001>和方向生长速度快, 生成大尺寸单晶Bi₂Se₃纳米片; 在较低温度下, 沿方向生长速度快, 生成大尺寸单晶Bi₂Se₃纳米带。这些研究结果完善了大尺寸Bi₂Se₃纳米材料的制备工艺, 有望在微电子器件领域得到商业化应用。     

二硫化钼纳米片的制备及在电化学生物传感器中的研究进展

二硫化钼(MoS2)纳米片是典型的类石墨烯二维纳米材料,具有出色的电学、光学、热学和力学性能,是当前研究的热点。综述了MoS2纳米片的制备方法,包括以微机械剥离法、锂离子插层法和液相超声法为代表的"自上而下"的剥离法和以化学气相沉积、水热合成等为主的"自下而上"的合成法。同时,介绍了MoS2纳米片在电化学生物传感器方面的研究现状和发展趋势。     

纳米SiC浓度对Ni/纳米MoS_2基复合镀层结构和耐磨性能的影响

采用双脉冲复合电镀技术,在瓦特型镀液中,制备含纳米SiC的Ni/MoS2基复合镀层。研究纳米SiC浓度对复合镀层微观形貌、组织结构、显微硬度和摩擦性能的影响。结果表明:镀液中添加纳米SiC后,Ni/MoS2复合镀层的微观形貌产生明显的变化,随镀液中SiC浓度的增加,复合镀层表面致密度提高;镀液中纳米SiC浓度在1.0~1.5g/L时,组织由Ni+MoS2+SiC组成;纳米SiC为1.5g/L时,显微硬度达到最大,为505HV,摩擦因数为0.28,分别为纯Ni/MoS2的1.6倍和1/2。复合镀层的磨损机制以磨料磨损为主。     

二硫化钼基纳米复合材料在癌症治疗中的研究进展

近年来,以二硫化钼(MoS2)为代表的二维过渡金属硫化物在生物医学领域得到了广泛的应用,MoS2有望作为基础材料用于发展癌症的多模式治疗.通过表面改性后的MoS2基纳米复合材料使多功能医疗系统成为可能.首先对二维过渡金属硫化物的表面改性方法包括物理吸附和化学键合进行简单介绍.而后对基于MoS2的纳米复合材料在癌症光热疗...     

化学溶液法外延组装ZnO分级纳米结构

采用气相法、液相法相结合的方法外延组装了一种形貌新颖的复杂ZnO分级纳米结构--"纳米毛刷".首先用热蒸发的方法制备了宽面为极性面的ZnO纳米带,然后采用化学溶液法,在强碱溶液中在ZnO纳米带的极性面上外延生长Zno纳米棒阵列,实现了ZnO分级纳米结构"由下而上"地外延组装.采用负离子配位多面体生长基元模型讨论了ZnO分级纳米结构的外延组装机理.这种ZnO分级结构的实现,可望作为ZnO纳米器件的原型材料构建新型光电器件.     

分级氧化铟纳米结构的同质外延生长及发光性能

用无催化碳热还原法合成了大量三维分级的In2O3亚微/纳米结构,用XRD、SEM、TEM和EDS等手段对In2O3纳米棒的形貌、成分和结构进行了表征.结果表明:In2O3纳米棒为具有体心立方结构单晶,沿着<100>和<111>方向外延生长,属于自组装和气固外延生长机制.同质外延生长的分级结构是"二次成核"和气固生长协同...     

NanoG/BMI纳米减摩复合材料的制备及其性能

利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)手段研究纳米石墨薄片(NanoG)制备条件对层间结构与润滑性能影响,首次以NanoG为润滑剂制备的NanoG/BMI纳米减摩复合材料,研究其减摩性能和耐热性能及力学性能.研究表明:NanoG主要是由具有石墨的标准002特征峰的多层碳-碳六方平面结构的“亚结构单元“构成,其润滑性能主要是由于这些多层“亚结构单元“之间易相对滑动的结果;3%～5%NanoG或NanoG MoS2制备的NanoG/BMI或NanoG MoS2/BMI纳米减摩复合材料减摩性能优于20%石墨粉制备的传统减摩复合材料或与其相当,而前者的力学性能远优于后者,且均具有较好的耐热性能.     

自生法制备纳米-微米颗粒增强B4C基复合材料

采用原位自生法设计并制备了一种新型纳米-微米颗粒增强B4C基复合材料:Al2O3-TiB2/B4C.理论计算和实验证明,可在相对较低的温度(1950℃)下成功实现预期的原位反应,得到完全致密化的复合材料.复合材料中生成细小均匀的微米级Al2O3和TiB2颗粒增强相,并在B4C晶粒内部形成Al2O3纳米颗粒增强相,得到晶间/晶内复合增强的组织结构.复合材料具有优异的综合力学性能,维氏硬度值达到28.8GPa,断裂韧性高达8.27 MPam1/2,耐磨性能大幅提高,K IC3/4*HV1/2达到26,是一种很有发展潜力的复合材料.还探讨了该种纳米-微米颗粒增强复合材料的韧化机制.     

基于简易微波方法制备高性能MoS2/石墨烯纳米复合材料用于高效析氢反应（英文）

用于析氢反应(HER)的低成本、高效能催化剂对于推进基于清洁氢气的能源工业非常重要.二维二硫化钼(MoS2)具有显著的催化性能,因而已被人们广泛深入研究.然而,大多数现有的合成方法耗时、复杂且效率较低.本文通过超快(60秒)微波引发的方法生产MoS2/石墨烯催化剂.石墨烯的高比表面积和导电性为MoS2纳米片的生长提供了有利的导电网络和快速电荷转移动力.文中制备的MoS2/石墨烯纳米复合材料在酸性介质中对HER表现出优异的电催化活性,具有62 mV的低起始电位,高阴极电流和43.3mV/dec的Tafel斜率.除了优异的催化活性外, MoS2/石墨烯还具有较长的循环稳定性,在250 mV的过电位下阴极电流密度高达1000 mA cm^-2.此外, MoS2/石墨烯催化剂在30–120°C范围内具有出色的HER活性和36.51 kJ mol^-1的低活化能,提供了潜在的大批量生产和制备的机会.     

石墨烯纳米片增韧Al2O3基纳米复合陶瓷刀具材料

以石墨烯纳米片作为增强相,采用热压烧结工艺制备石墨烯纳米片增韧Al_2O_3基纳米复合陶瓷刀具材料。进行石墨烯纳米片分散实验,研究石墨烯纳米片添加量对刀具材料断裂韧度、抗弯强度和硬度的影响,观察其微观结构和形貌。结果表明:聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为石墨烯纳米片的优选分散剂,当PVP添加量为石墨烯纳米片质量的60%时,分散效果最佳;当石墨烯纳米片添加量为0.75%(体积分数)时,刀具材料的断裂韧度和抗弯强度分别达到7.1MPa·m^1/2和663MPa,与未添加石墨烯纳米片的组分相比分别提高了31%和15%;石墨烯纳米片呈卷曲状结构弥散分布于基体材料中,其增韧机理为石墨烯纳米片拉断、拔出和裂纹偏转。与未添加石墨烯的刀具相比,添加石墨烯纳米片的刀具的主切削力、切削温度和前刀面摩擦因数明显降低,表现出良好的减摩、耐磨性。     

纳米α-Al2O3/W复合粉体的制备

论述了非均相沉淀法制备纳米α—Al₂O₃/W复合粉体的实验过程,以及纳米钨粉对α—Al₂O₃相转变温度的影响.结果表明:纳米钨粉的存在降低了α—Al₂O₃的相转变温度.本实验所制凝胶在1000℃真空中煅烧1h可获得平均粒径<50nm的α—Al₂O₃/W粉体.     

纳米SiC-MoS2/Ni基复合电刷镀层组织与耐磨性能

通过对纳米SiC颗粒进行表面修饰处理,采用电刷镀技术制备纳米SiC-MoS2/Ni基复合刷镀层,分析探讨了纳米SiC和MoS2的含量对镀层形貌和耐磨性能的影响。结果表明,镀液中加入经表面修饰的纳米SiC颗粒可以提高镀层硬度,同时在干滑动磨损试验条件下,纳米SiC-MoS2复合刷镀层具有良好的耐磨减摩性能。     

高性能可加工3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷的制备

利用化学包覆和热压烧结制备出3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷,BN体积分数分别为10%～30%.XRD和TEM揭示,大长径比的纳米h-BN颗粒均匀分布在ZrO2晶界;与原始尺寸相比,ZrO2晶粒没有明显长大.与对应的微米复相陶瓷相比较,3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷的弯曲强度及断裂韧性得到显著提高.当BN的体积分数达到20%时,复相陶瓷可用WC刀具容易地加工.BN的体积分数达到30%时,3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷具有最佳的综合性能:弯曲强度为774MPa,断裂韧性为7.85MPa·m1/2,以及优异的可加工性能.     

纳米α-Al2O3/W复合粉体的制备

论述了非均相沉淀法制备纳米α—Al2O3/W复合粉体的实验过程,以及纳米钨粉对α—Al2O3相转变温度的影响.结果表明:纳米钨粉的存在降低了α—Al2O3的相转变温度.本实验所制凝胶在1000℃真空中煅烧1h可获得平均粒径<50nm的α—Al2O3/W粉体.     

离轴磁控溅射法生长1-3维PZT-NFO纳米复合薄膜

采用90°离轴磁控溅射法, 在MgAl₂O₄(001)单晶基片上自组装生长了Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃-NiFe₂O₄ (PZT-NFO)复合磁电薄膜, 并研究了基片温度、氩氧比和溅射功率等因素对薄膜结构和性能的影响。结果表明, 适合生长PZT-NFO薄膜的条件为基片温度800℃, 氩氧比1:1, 溅射功率160 W。XRD测试显示, PZT-NFO薄膜为外延生长薄膜, 且PZT相与NFO相之间的垂直晶格失配非常小。AFM和SEM结构观察表明, 薄膜具有清晰的1-3维纳米复合结构, 铁磁相NFO纳米柱直径约为80~150 nm。降低氩氧比有助于NFO相的形成, 但溅射功率过大会造成1-3维结构向无规则0-3维结构转变。磁性能测量表明纳米复合薄膜的饱和磁化强度在120~160 kA/m之间, 低于块体的NFO相, 可能是由于两相的界面扩散所造成。     

纳米Si3N4及其与石墨、MoS2混合填充PTFE摩擦磨损性能研究

用M-2000型摩擦磨损试验机对纳米Si3N4及其与石墨、MoS2混合填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料在干摩擦条件下与45#钢对磨时摩擦磨损性能进行了研究,用洛氏硬度仪对其进行了测量,用扫描电子显微镜对磨损表面进行了观察.结果表明:纳米Si3N4的加入能提高PTFE复合材料的硬度和耐磨性,纳米Si3N4与MoS2混合填充会使PTFE复合材料的耐磨性能提高更多,特别是在载荷增大时其耐磨效果更好.纳米Si3N4能阻止PTFE复合材料中磨损微裂纹的产生,在纳米Si3N4的富聚区,磨损微裂纹较少,在纳米Si3N4的贫聚区,磨损的微裂纹较多.纳米Si3N4填充PTFE复合材料的摩擦系数比纯PTFE大,且随着载荷增加有所减小,石墨的加入可降低PTFE的摩擦系数.     

NiO/In2O3纳米复合材料的制备及气敏性能研究

采用水热法结合水浴法制备出了NiO/In2O3纳米复合材料,利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)等对其微观形貌和晶相进行表征分析。表征结果表明,制备所得In2O3纳米微球直径为200~300 nm,其表面均匀包覆厚度约为20 nm的NiO纳米片。气敏测试结果表明,基于NiO/In2O3异质结纳米复合材料的气体传感器对甲醛的最佳工作温度为220℃;在最佳工作温度下,对浓度为1×10^-5的甲醛气体响应可达到20,响应/恢复时间分别为4 s/16 s,且具有较好的重复性和选择性。最后,对分级结构及p-n异质结对其气敏机理进行了探讨。