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类石墨烯二维(2D)层状纳米材料(如:MoS2和Ti3C2)具有优异光学性能、电学性能、催化性能、能量存储等优点,在光电子器件、锂电池材料、生物医学方面具有巨大的应用潜力。 本文将从以下几个方面对类石墨烯(MoS2,Ti3C2)二维材料进行研究: 1、利用阴离子开环聚合在MoS2-OH表面引入HPG制备MoS2-g-HPG复合材料。热重分析(TGA)和傅里叶红外光谱(FTIR)以及透射电子显微镜(TEM)结果表明HPG成功地接枝到MoS2纳米片上。对MoS2-g-HPG复合材料性能研究发现MoS2-g-HPG复合材料在不同的pH溶剂以及盐溶液中具有良好的分散性和稳定性。使用293T和MCF-7细胞对MoS2-g-HPG复合材料的应用进行综合评价,实验结果表明MoS2-g-HPG复合材料具有优良的生物相容性,低细胞毒性以及良好的光热转化效率,在癌细胞治疗方面具有良好的治疗效果。 2、本文探索了一个简单且高产率的GQDs合成方法,即将 Ti3C2Tx粉末放在DMF溶剂中进行水热反应2小时即可得到。通过TEM和AFM图像可以看到GQDs尺寸范围是4-10 nm和厚度在0.68和2.74 nm之间,这表明GQDs由两层石墨烯组成;傅里叶变换红外(FT-IR)光谱表明GQDs具有多种官能团,使其在多种溶剂中具有优良的溶解性和稳定性。此外,GQDs与Alexa fluo488和荧光素相比,GQDs具有稳定的光学性能并且不受溶液pH值和离子浓度的影响。本文同时研究了GQDs量子点在荧光油墨,GQDs-PVP复合材料和生物成像方面的应用,实验结果表明GQDs发光强度很稳定,并没有随着介质的改变而发生减弱。 3、本文研究了在乙醇溶剂中芘辅助超声剥离大量制备无缺陷的MoS2纳米材料。AFM表征结果表明,制备的MoS2纳米片厚度只有0.75 nm,与单层的MoS2纳米片材料厚度一样。TEM照片可以清楚地看到MoS2纳米片晶格间距为0.28 nm,与MoS2纳米片100面晶格相一致,并且晶体结构没有被破坏。这些结果表明,利用芘作为表面活性剂成功地超声剥离制备了无缺陷的MoS2纳米片。同时,还研究了制备的MoS2纳米片与乙烯-醋酸乙烯(EVA)共聚物一起复合制备MoS2/EVA纳米复合材料,并进一步研究MoS2/EVA复合材料的力学性能。实验结果表明,EVA力学性能得到很大的提升。