铝柱撑二硫化钼的制备及其催化氧化性能

摘要

本文采用了单分子层剥离-重堆积技术，以无机聚合羟基铝离子为客体，制备铝柱撑二硫化钼复合材料，开展了所得的柱撑材料对二价硫离子的催化、光催化氧化性能研究。研究表明，柱撑材料可将S2-催化氧化为S2O32-，其催化、光催化氧化活性是原料2H-MoS2的3～8倍，且光催化活性大于催化活性。柱撑材料催化氧化活性的提高与其晶粒尺寸变小、比表面积增大以及可能存在的缺陷和晶格畸变有关。而在光照条件下催化氧化活性较高则与材料所含的2H-MoS2板层的半导体性质有关。此外，加入Fe、Ni后，材料的催化、光催化氧化活性得到较大的改善。

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第一章绪论

1.1嵌入化合物的研究概况

1.1.1柱撑粘土

1.1.2柱撑磷酸盐

1.1.3柱撑钛酸盐

1.1.4石墨嵌入化合物

1.1.5过渡金属硫化物嵌入化合物

1.2二硫化钼的结构与性质

1.2.1二硫化钼的结构

1.2.2二硫化钼的性质

1.3二硫化钼嵌入化合物研究概况

1.3.1二硫化钼嵌入化合物的制备方法

1.3.2二硫化钼嵌入化合物的性能与应用

1.4本文工作的目的及意义

第二章LixMoS2的稳定性与单分子层表面电位

2.1实验部分

2.1.1主要试剂和仪器

2.1.2二硫化钼单分子层前驱体LixMoS2的制备

2.1.3二硫化钼单分子层的制备

2.1.4测试与表征

2.2结果与讨论

2.2.1前驱体LixMoS2的稳定性研究

2.2.2二硫化钼单分子层表面ζ电位的研究

2.3小结

第三章聚合羟基铝柱撑二硫化钼的制备与表征

3.1实验部分

3.1.1主要试剂和仪器

3.1.2聚合羟基铝离子柱撑液的制备

3.1.3聚合羟基铝柱撑二硫化钼的制备

3.1.4测试与表征

3.2结果与讨论

3.2.1柱撑剂制备条件的选定

3.2.2柱撑材料的制备与DSC分析

3.2.3不同OH/Al比对柱撑材料形成的影响

3.2.4不同Al/MoS2比对柱撑材料形成的影响

3.2.5不同柱撑液浓度对柱撑材料形成的影响

3.2.6柱撑材料Al-MoS2的红外及EDS分析

3.2.7柱撑材料Al-MoS2的孔径分布

3.2.8柱撑材料Al-MoS2的紫外-可见光漫反射光谱分析

3.2.9柱撑材料Al-MoS2的SEM形貌分析

3.3小结

第四章铝柱撑二硫化钼对二价硫离子的催化氧化性能

4.1实验部分

4.1.1实验装置

4.1.2主要试剂和仪器

4.2结果与讨论

4.2.1催化氧化结果

4.2.2光催化氧化作用机理探讨

4.3小结

第五章聚合羟基铁铝柱撑二硫化钼的制备与性质

5.1实验部分

5.1.1主要试剂和仪器

5.1.2聚合羟基铁铝离子的制备

5.1.3聚合羟基铁铝柱撑二硫化钼的制备

5.1.4测试与表征

5.2结果与讨论

5.2.1柱撑剂制备条件的选定

5.2.2柱撑材料的制备与DSC分析

5.2.3柱撑材料Fe/Al-MoS2的XRD分析

5.2.4柱撑材料Fe/Al-MoS2的红外分析

5.2.5柱撑材料Fe/Al-MoS2的紫外-可见光漫反射光谱分析

5.2.6柱撑材料Fe/Al-MoS2的SEM形貌分析

5.2.7柱撑材料Fe/Al-MoS2的催化氧化结果

5.3小结

第六章聚合羟基镍铝柱撑二硫化钼的制备与性质

6.1实验部分

6.1.1主要试剂和仪器

6.1.2聚合羟基镍铝离子的制备

6.1.3聚合羟基镍铝柱撑二硫化钼的制备

6.1.4测试与表征

6.2结果与讨论

6.2.1柱撑剂制备条件的选定

6.2.2柱撑材料的制备与DSC分析

6.2.3柱撑材料Ni/Al-MoS2的XRD分析

6.2.4柱撑材料Ni/Al-MoS2的红外分析

6.2.5柱撑材料Ni/Al-MoS2的紫外-可见光漫反射光谱分析

6.2.6柱撑材料Ni/Al-MoS2的SEM形貌分析

6.2.7柱撑材料Ni/Al-MoS2的催化氧化结果

6.3 小结

第七章总结

参考文献

在学期间发表论文情况

致谢