本文主要研究内容
作者赵晏艺（2019）在《水蒸发诱导层状配位聚合物的组装与性质研究》一文中研究指出：配位聚合物是一类多孔固体,因其晶体结构可调、可控的特征在催化、气体分离、传感等诸多领域具有潜在的应用价值。迄今为止,对配位聚合物粉体和单晶性质的认识已非常深入,取得了丰硕的成果,但对于在实际应用中极为关键的配位聚合物薄膜和成型块体的掌握相对匮乏。原因在于配位聚合物的薄膜生长和块体成型大多依赖对衬底的修饰或粘结剂的添加,缺少构筑高纯度、高强度薄膜和块体的简易途径。本学位论文参考粘土优越的成膜、成型特性,致力于研究层状配位聚合物纳米颗粒的自组装行为,期望获得高纯度、高强度的薄膜和块体。本论文选取霍夫曼结构的氰基配位聚合物纳米片为组装基元,观察了该类纳米片在水分蒸发诱导下的组装过程,考察了组装规律,利用电子显微镜、X射线衍射分析、气体吸附脱附分析、原子力显微镜等手段对组装体的微观结构进行了研究,利用万能试验机对组装体的机械性质、力学行为和结构功能进行了评估。主要研究结果如下:1.在单面限域、衬底支撑的环境中,通过配位聚合物纳米片的自组装堆叠,实现配位聚合物薄膜的沉积。将Ni（H2O）2[Ni（CN）4]·4H2O（简记为Ni-CN-Ni）配位聚合物纳米片胶体滴加在玻璃基底表面。通过水分蒸发,诱导纳米片在基底表面进行组装,形成致密薄膜。受环境湿度、纳米片浓度的影响,沉积薄膜形态在圆环与圆盘之间切换。当纳米片浓度、环境湿度较小时,液滴里的马朗格尼流动驱动纳米片向边缘移动,形成环状薄膜;当纳米片浓度、环境湿度较高时,马朗格尼流动受到抑制,纳米片均匀沉积,构成盘状薄膜。纳米片薄膜与玻璃基底间存在范德华力与配位作用,导致结合牢固。因此,可将薄膜进一步沉积在表面氧化的铜箔上,并在往复弯曲折叠中保持稳定。2.在平面基底堆叠构成的双面限域空间中,利用水蒸发使配位聚合物纳米片在基底之间发生自发层状堆叠,涌现出粘结能力,将平面基底粘结在一起,成为新型无机胶水。当Ni-CN-Ni纳米片浓度低于500 mg/mL时,胶体黏度较低,流动性近似于溶液。在水分蒸发后,纳米片在平面基底之间堆叠,与上下平面均发生接触。在微观尺度上,纳米片互相堆叠形成层状结构。在纳米片间存在范德华力,而在纳米片与基底之间则存在配位作用与范德华力。这些微观作用力的集合,在宏观上表现为粘结效果,使平面基底被纳米片牢固粘结。由于粘结作用根源于非共价作用,具有普适性,多种材料均可为由水蒸发诱导的纳米片组装体牢固粘结。经测定,粘结的剪切强度约为50 N/cm2左右,法向强度约为9 N/cm2左右。由于分散体系的流动性近似溶液,在限域空间内,依然能观察到马朗格尼流动带来的不均匀沉积现象。为克服不均匀的沉积,将Ni-CN-Ni纳米片浓度提高至500 mg/mL以后,胶体黏度显著提高,呈现泥浆状态。在水蒸发过程中,马朗格尼流动被抑制,纳米片组装的薄膜均匀地分布在平面间,扩张了纳米片与基底的总接触面积,增强了范德华力以及配位作用力的的总量。在此情况下,纳米片组装体的粘结强度被提高2-3倍。在剪切向,平均强度达到190 N/cm2左右。在法向,平均粘结强度达到30 N/cm2左右。3.在无限域、自支撑环境下,仿造粘土,将少量含水的Ni-CN-Ni纳米片体系加工成生坯,在水分蒸发后,获得高强度块体。当Ni-CN-Ni纳米片浓度超1000mg/mL以后,分散体系进一步失去流动性,成为生坯状态。此时,由于水分较少,流动受到抑制,纳米片在水分蒸发过程中的移动、扭转变得困难。但是通过机械作用（如挤压）的辅助,可使纳米片移动、扭转,进而层状堆叠,在块体内部形成局部取向一致的畴。整个块体由取向不同的畴构成。在水分蒸发后,由于纳米片间距离的缩短,坯体收缩成块。在畴内,纳米片间的范德华力参与。在畴间,机械阻碍起主导作用。在非共价作用与机械作用下,块体具有良好的机械稳定性,抗拉强度可达到60 N/cm2左右,并在往复气体、水吸附中保持稳定。
Abstract
pei wei ju ge wu shi yi lei duo kong gu ti ,yin ji jing ti jie gou ke diao 、ke kong de te zheng zai cui hua 、qi ti fen li 、chuan gan deng zhu duo ling yu ju you qian zai de ying yong jia zhi 。qi jin wei zhi ,dui pei wei ju ge wu fen ti he chan jing xing zhi de ren shi yi fei chang shen ru ,qu de le feng shuo de cheng guo ,dan dui yu zai shi ji ying yong zhong ji wei guan jian de pei wei ju ge wu bao mo he cheng xing kuai ti de zhang wo xiang dui kui fa 。yuan yin zai yu pei wei ju ge wu de bao mo sheng chang he kuai ti cheng xing da duo yi lai dui chen de de xiu shi huo nian jie ji de tian jia ,que shao gou zhu gao chun du 、gao jiang du bao mo he kuai ti de jian yi tu jing 。ben xue wei lun wen can kao nian tu you yue de cheng mo 、cheng xing te xing ,zhi li yu yan jiu ceng zhuang pei wei ju ge wu na mi ke li de zi zu zhuang hang wei ,ji wang huo de gao chun du 、gao jiang du de bao mo he kuai ti 。ben lun wen shua qu huo fu man jie gou de qing ji pei wei ju ge wu na mi pian wei zu zhuang ji yuan ,guan cha le gai lei na mi pian zai shui fen zheng fa you dao xia de zu zhuang guo cheng ,kao cha le zu zhuang gui lv ,li yong dian zi xian wei jing 、Xshe xian yan she fen xi 、qi ti xi fu tuo fu fen xi 、yuan zi li xian wei jing deng shou duan dui zu zhuang ti de wei guan jie gou jin hang le yan jiu ,li yong mo neng shi yan ji dui zu zhuang ti de ji xie xing zhi 、li xue hang wei he jie gou gong neng jin hang le ping gu 。zhu yao yan jiu jie guo ru xia :1.zai chan mian xian yu 、chen de zhi cheng de huan jing zhong ,tong guo pei wei ju ge wu na mi pian de zi zu zhuang dui die ,shi xian pei wei ju ge wu bao mo de chen ji 。jiang Ni（H2O）2[Ni（CN）4]·4H2O（jian ji wei Ni-CN-Ni）pei wei ju ge wu na mi pian jiao ti di jia zai bo li ji de biao mian 。tong guo shui fen zheng fa ,you dao na mi pian zai ji de biao mian jin hang zu zhuang ,xing cheng zhi mi bao mo 。shou huan jing shi du 、na mi pian nong du de ying xiang ,chen ji bao mo xing tai zai yuan huan yu yuan pan zhi jian qie huan 。dang na mi pian nong du 、huan jing shi du jiao xiao shi ,ye di li de ma lang ge ni liu dong qu dong na mi pian xiang bian yuan yi dong ,xing cheng huan zhuang bao mo ;dang na mi pian nong du 、huan jing shi du jiao gao shi ,ma lang ge ni liu dong shou dao yi zhi ,na mi pian jun yun chen ji ,gou cheng pan zhuang bao mo 。na mi pian bao mo yu bo li ji de jian cun zai fan de hua li yu pei wei zuo yong ,dao zhi jie ge lao gu 。yin ci ,ke jiang bao mo jin yi bu chen ji zai biao mian yang hua de tong bo shang ,bing zai wang fu wan qu she die zhong bao chi wen ding 。2.zai ping mian ji de dui die gou cheng de shuang mian xian yu kong jian zhong ,li yong shui zheng fa shi pei wei ju ge wu na mi pian zai ji de zhi jian fa sheng zi fa ceng zhuang dui die ,chong xian chu nian jie neng li ,jiang ping mian ji de nian jie zai yi qi ,cheng wei xin xing mo ji jiao shui 。dang Ni-CN-Nina mi pian nong du di yu 500 mg/mLshi ,jiao ti nian du jiao di ,liu dong xing jin shi yu rong ye 。zai shui fen zheng fa hou ,na mi pian zai ping mian ji de zhi jian dui die ,yu shang xia ping mian jun fa sheng jie chu 。zai wei guan che du shang ,na mi pian hu xiang dui die xing cheng ceng zhuang jie gou 。zai na mi pian jian cun zai fan de hua li ,er zai na mi pian yu ji de zhi jian ze cun zai pei wei zuo yong yu fan de hua li 。zhe xie wei guan zuo yong li de ji ge ,zai hong guan shang biao xian wei nian jie xiao guo ,shi ping mian ji de bei na mi pian lao gu nian jie 。you yu nian jie zuo yong gen yuan yu fei gong jia zuo yong ,ju you pu kuo xing ,duo chong cai liao jun ke wei you shui zheng fa you dao de na mi pian zu zhuang ti lao gu nian jie 。jing ce ding ,nian jie de jian qie jiang du yao wei 50 N/cm2zuo you ,fa xiang jiang du yao wei 9 N/cm2zuo you 。you yu fen san ti ji de liu dong xing jin shi rong ye ,zai xian yu kong jian nei ,yi ran neng guan cha dao ma lang ge ni liu dong dai lai de bu jun yun chen ji xian xiang 。wei ke fu bu jun yun de chen ji ,jiang Ni-CN-Nina mi pian nong du di gao zhi 500 mg/mLyi hou ,jiao ti nian du xian zhe di gao ,cheng xian ni jiang zhuang tai 。zai shui zheng fa guo cheng zhong ,ma lang ge ni liu dong bei yi zhi ,na mi pian zu zhuang de bao mo jun yun de fen bu zai ping mian jian ,kuo zhang le na mi pian yu ji de de zong jie chu mian ji ,zeng jiang le fan de hua li yi ji pei wei zuo yong li de de zong liang 。zai ci qing kuang xia ,na mi pian zu zhuang ti de nian jie jiang du bei di gao 2-3bei 。zai jian qie xiang ,ping jun jiang du da dao 190 N/cm2zuo you 。zai fa xiang ,ping jun nian jie jiang du da dao 30 N/cm2zuo you 。3.zai mo xian yu 、zi zhi cheng huan jing xia ,fang zao nian tu ,jiang shao liang han shui de Ni-CN-Nina mi pian ti ji jia gong cheng sheng pi ,zai shui fen zheng fa hou ,huo de gao jiang du kuai ti 。dang Ni-CN-Nina mi pian nong du chao 1000mg/mLyi hou ,fen san ti ji jin yi bu shi qu liu dong xing ,cheng wei sheng pi zhuang tai 。ci shi ,you yu shui fen jiao shao ,liu dong shou dao yi zhi ,na mi pian zai shui fen zheng fa guo cheng zhong de yi dong 、niu zhuai bian de kun nan 。dan shi tong guo ji xie zuo yong （ru ji ya ）de fu zhu ,ke shi na mi pian yi dong 、niu zhuai ,jin er ceng zhuang dui die ,zai kuai ti nei bu xing cheng ju bu qu xiang yi zhi de chou 。zheng ge kuai ti you qu xiang bu tong de chou gou cheng 。zai shui fen zheng fa hou ,you yu na mi pian jian ju li de su duan ,pi ti shou su cheng kuai 。zai chou nei ,na mi pian jian de fan de hua li can yu 。zai chou jian ,ji xie zu ai qi zhu dao zuo yong 。zai fei gong jia zuo yong yu ji xie zuo yong xia ,kuai ti ju you liang hao de ji xie wen ding xing ,kang la jiang du ke da dao 60 N/cm2zuo you ,bing zai wang fu qi ti 、shui xi fu zhong bao chi wen ding 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华东师范大学的赵晏艺，发表于刊物华东师范大学2019-07-02论文，是一篇关于层状配位聚合物论文,水蒸发诱导自组装论文,纳米胶水论文,华东师范大学2019-07-02论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华东师范大学2019-07-02论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。