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MOFs(Metal-Organic Frameworks)作为一种新型的多孔材料,由于其独特的组成、结构和化学上的稳定性受到了越来越多的关注。同样的,二维材料(Two-Dimensional Materials)的基础研究和技术发展也取得了很大的进步,其在广泛的应用中表现出许多独特和有吸引力的性质。最近,上述两种类型的功能材料的智能结合成为了研究的热点。黑磷(BP)作为一种新型的二维材料,具有能带可调和较高的载流子迁移率的特性,被广泛应用于光电领域,但其作为复合材料的研究仍然是比较少的。ZIF-8作为MOFs材料的一种具有很好的热稳定和化学稳定性,且常温就能制备并不需要加热,因此在与黑磷(BP)复合的过程中并不会对黑磷片造成破坏。所以本文研究了 ZIF-8/BP纳米复合材料的制备及其简单的应用。主要的研究内容如下:1.黑磷(BP)体材料和少数层黑磷(FL-BP)的制备:本文以红磷为原料采用一种低温转变的方法成功制备出纯度比较高的BP体材料,并采用液相剥离的方法成功制备出了尺寸均一、厚度在5 nm左右的少数层黑磷(FL-BP),简单探讨了FL-BP在水中的降解。2.ZIF-8/BP纳米复合材料的制备及其生长机理的研究:与氧化石墨烯(GO)不同,FL-BP的表面没有含氧官能团,很难与金属离子配位,所以我们用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)来修饰FL-BP,使得金属离子能够与PVP上的羰基(C=O)配位,成功使得ZIF-8原位生长在FL-BP表面,制备出了 ZIF-8/BP纳米复合材料。同时,研究了不同生长时间、PVP浓度、锌离子浓度对ZIF-8/BP形貌的影响,确定了制备ZIF-8/BP的最佳条件。采用红外对锌离子与C=O的配位进行了简单的机理分析,发现锌离子确实与C=O形成了配位作用,这种配位作用是制备ZEF-8/BP的关键所在。3.ZIF-8/BP的光催化应用及其光催化机理的研究:将ZIF-8/BP应用于光催化降解MB,其伪一阶动力学常数为k=4.49×10-2min-1,是单独ZIF-8的3倍。简单对比了不同生长时间、PVP浓度、锌离子浓度条件下制备的ZIF-8/BP光催化效率。简单研究了 ZIF-8/BP光催化的机理,发现FL-BP能够有效的传递ZIF-8所产生的电子,抑制了 ZIF-8上电子和空穴对(e--h+)的再结合。