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190401140228	鋰插層WSe2納米片分散液			600元	咨詢客服	3天

上海紫一試劑廠專注電池類新材料的開發(fā)

二維過渡金屬硫族化合物納米片的制備、表面修飾及其抗菌應用
二維過渡金屬硫族化合物(2D TMDs)是由過渡金屬原子(M)和硫族元素原子(X)所組成的MX2型化合物。2D TMDs具有和石墨烯類似的層狀結(jié)構(gòu),層內(nèi)的金屬原子與硫族非金屬原子以共價鍵結(jié)合,層與層之間存在較弱的范德華力,因此破壞層與層之間的弱作用力能夠制備2D TMDs納米片。2D TMDs擁有特殊的物理化學性質(zhì),已被廣泛應用于晶體管、鋰離子電池、氣體傳感器、集成電路和光電探測器等領(lǐng)域。同時,2D TMDs在生物傳感、成像和腫瘤治療等生物醫(yī)學領(lǐng)域展現(xiàn)出良好的發(fā)展?jié)摿?。該篇論文探索?D TMDs納米片的制備方法及其表面修飾策略。發(fā)展了一種簡單通用的超聲輔助水相法可控制備小尺寸的WSe2納米片;采用鋰插層方法制備了單層Mo S2納米片,并以聚多巴胺(PDA)進行表面修飾,得到Mo S2@PDA(MP)納米片,提高了Mo S2納米片的穩(wěn)定性,且有利于進一步的表面功能化;利用PDA對于金屬離子的結(jié)合能力,以葡萄糖為還原劑,實現(xiàn)小尺寸銀納米顆粒(Ag NPs)在Mo S2@PDA納米片表面的均勻生長,獲得Mo S2@PDA-Ag(MPA)納米復合材料;結(jié)合MPA納米復合材料中Mo S2的光熱性能和Ag NPs的抗菌活性,實現(xiàn)協(xié)同治療金黃色葡萄球菌生物膜和傷口感染。論文主要內(nèi)容如下:第一,通過超聲輔助水相法剝離塊體WSe2,可控制備小尺寸的納米片。以水為反應介質(zhì),選擇三嵌段共聚物PEO-PPO-PEO(F127)作為表面活性劑,結(jié)合水浴超聲和探頭超聲剝離得到小尺寸的WSe2納米片。此外,利用梯度離心能夠得到10 nm-55 nm的WSe2納米片。該方法的優(yōu)點在于操作簡單,剝離所得材料的尺寸可控且生物相容性良好。第二,通過磁力攪拌、水浴超聲和微波反應三種方法制備了PDA修飾的單層Mo S2納米片。實驗結(jié)果表明,以上方法均能制備PDA表面功能化的Mo S2納米片,并且得到的MP納米片尺寸和形貌沒有明顯的差異。但是,磁力攪拌法和水浴超聲法所需的反應時間分別為24h和1 h,而微波反應僅需10 min即可制備得到MP納米片,更為簡單、高效。隨后,在MP納米片的表面生長Ag NPs來制備MPA納米片,并通過多種表征手段研究了MP納米片和MPA納米片的形貌、結(jié)構(gòu)、成分、光學性質(zhì)、光熱性能以及細胞毒性等。第三,利用MPA納米片成功地實現(xiàn)對金黃色葡萄球菌生物膜生長的抑制,破壞已形成的金黃色葡萄球菌生物膜,并在活體水平上實現(xiàn)了對于金黃色葡萄球菌傷口感染的有效治療。由于Mo S2納米片具有優(yōu)異的光熱性能,并且Ag NPs具有很強的抗菌活性,MPA納米片不僅能夠殺死游離態(tài)的金黃色葡萄球菌,抑制金黃色葡萄球菌形成生物膜,而且協(xié)同光熱治療(PTT)與Ag NPs的抗菌活性能夠有效地破壞已形成的金黃色葡萄球菌生物膜,高效地殺死生物膜內(nèi)部細菌。在小鼠金黃色葡萄球菌生物膜傷口感染的治療中,與僅采用MPA納米片或僅NIR激光照射的治療組相比,MPA+NIR治療組能夠有效殺死傷口內(nèi)的細菌并促進小鼠傷口的愈合。生物毒性實驗的結(jié)果表明,MPA納米片對細胞和小鼠幾乎沒有毒性,展現(xiàn)出良好的生物相容性,因而在細菌傷口感染的治療中具有良好的應用前景。
剝離層狀納米片與金屬卟啉自組裝行為及電催化性能研究
無機層狀化合物材料因其具有獨特的結(jié)構(gòu)特性,能夠通過插層技術(shù)將功能性的客體分子引入到主體層間而不破壞基本的層狀結(jié)構(gòu),并且獲得的復合材料具有高度的穩(wěn)定性。通過插層反應得到的納米復合材料,兼具層狀主體和客體分子的優(yōu)異性能,在電化學及生物傳感器、光學、催化材料、吸附分離和納米器件等領(lǐng)域表現(xiàn)出潛在的應用價值。本文選擇陽離子型層狀化合物(α-Zr P、KLa Nb2O7)和陰離子型層狀化合物(Cu2(OH)3NO3、Zn5(OH)8(NO3)2·2H2O、Co-Al LDHs)為層狀主體,銨鹽型金屬卟啉(Mn TMPy P、Fe TMPy P、Co TMPy P)和磺酸鹽型金屬卟啉(Mn TSPP)為客體分子,制備了8種新型的無機-有機復合材料,并考察了其電化學性質(zhì)。主要研究內(nèi)容如下:1.分別用稍加修改的氟配法和高溫固相法制備了主體材料α-Zr P和KLa Nb2O7,采用剝離法(α-Zr P主體材料和酸化產(chǎn)物HLa Nb2O7分散到一定體積的TBAOH水溶液中)將其剝離成納米片層,對其進行zeta電位及TEM測定,然后與銨鹽型金屬卟啉(Mn TMPy P、Fe TMPy P、Co TMPy P)進行自組裝,獲得5種層狀復合材料,并通過XRD、IR、UV-vis、SEM、TG-DTA等表征手段對其進行分析。2.分別采用恒壓滴液漏斗滴加法和尿素水解法制備主體材料Cu2(OH)3NO3、Zn5(OH)8(NO3)2·2H2O和Co-Al-CO3 LDHs,在氮氣氛圍中進行剝離(將Cu2(OH)3NO3、Zn5(OH)8(NO3)2·2H2O和離子交換產(chǎn)物Co-Al-NO3 LDHs分散到一定體積的甲酰胺溶劑中),對得到的納米片分散液進行zeta電位及AFM測定,然后加入氮氣飽和的磺酸鹽型金屬卟啉溶液(Mn TSPP),獲得3種層狀復合材料,并利用XRD、IR、UV-vis、SEM表征手段對其進行測定。利用上述相同的電化學測試方法,考察了修飾電極Mn TSPP-Cu2(OH)3NO3/GCE、Mn TSPP-Zn5(OH)8(NO3)2·2H2O/GCE和Mn TSPP/Co-Al LDHs在中性磷酸鹽緩沖溶液中的電化學性質(zhì),結(jié)果表明Mn TSPP-Zn5(OH)8(NO3)2·2H2O/GCE和Mn TSPP/Co-Al LDHs復合薄膜中的功能性金屬卟啉分子MnTSPP表現(xiàn)出較好的電子轉(zhuǎn)移特征。
固化劑類型與固化條件對環(huán)氧/粘土納米復合材料插層剝離行為的影響
本文作者選用了5種不同類型的胺類固化劑:二乙烯三胺(DETA),二氨基二苯基甲烷(DDM),2.4.6三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30),增韌改性胺和低溫固化改性胺。考察了固化劑類型,固化溫度和時間對環(huán)氧樹脂/粘土納米復合材料插層剝離行為的影響。固化程度和粘土層間距分別采用FT-IR和XRD,TEM檢測。結(jié)果表明:環(huán)氧/粘土的插層與剝離行為與所選用的五種固化劑類型關(guān)系不大,而主要取決于固化工藝參數(shù)。在合適的固化條件下,當環(huán)氧樹脂在粘土層間的固化速度大于層外固化速度,達到基本固化時,就能實現(xiàn)粘土的剝離,得到環(huán)氧/粘土納米復合材料。

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