两种联苯丙二氨酸基层状纳米片的制备开题报告

 2023-10-25 10:58:10

1. 研究目的与意义

联苯丙二氨酸是一种来源广泛、环境友好和亲生物体的氨基酸。联苯丙二氨酸分子为典型的极性分子,通过构建不同的原子配位环境,可以制备出具有各种结构和形貌的纳米晶体。这类晶体因为不同的连接方式、且其晶体空间群和点群的差异,赋予这些晶体以不同的性质。本文通过采用Ni(II)为中心原子,以联苯丙二氨酸为有机配体分子,通过调节Ni(II)原子周围的原子配位环境,获得不同结构的晶体。

目的:制备出具有不同结构的配位聚合物。考虑到苯环可以通过共轭作用相互吸引,本实验尝试通过调节苯丙二氨酸和Ni(II)的浓度比,制备不同的层状结构。并通过机械剥离,制备不同厚度的层状二维纳米片。通过X射线衍射研究该类晶体的结构,并通过原子力显微镜表征得到纳米片的厚度。

意义:这些不同的层状二维材料具有典型的非中心对称结构,在非线性光学和铁电学领域有着极大的应用前景。

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2. 研究内容和预期目标

研究内容:以联苯丙二氨酸为配体分子,通过改变联苯丙二氨酸和Ni(II)的浓度配体,来改变Ni(II)中心原子的配位环境,从而制备出不同原子结构的配位聚合物晶体。通过X射线衍射仪测量该晶体的晶体结构,并通过机械剥离的方式,制备出不同厚度的二维材料,通过光学显微镜和原子力显微镜表征该二维材料的厚度和层数,从而获得多种厚度的不同结构的二维材,并通过结构反推出影响结构生长的机制。

预期目标:通过控制反应条件制备出至少两种结构的层状配位聚合物,在机械剥离的基础上,制备出不同厚度的二维材料,并精确控制这些二维材料的层数。最后归纳总结出层状配位聚合物的生长机制。

3. 研究的方法与步骤

研究方法:试通过调节苯丙二氨酸和Ni(II)的浓度比,制备不同的层状结构。并通过机械剥离,制备不同厚度的层状二维纳米片。通过X射线衍射研究该类晶体的结构,并通过原子力显微镜表征得到纳米片的厚度,并通过结构反推出影响结构生长的机制。最后归纳总结出层状配位聚合物的生长机制。

研究步骤:

1.根据相关资料(相关的文献书籍、图书馆数据库查阅的相关论文资料),了解研究的背景、目的及意义。

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4. 参考文献

[1] Pan L, Ji Z, Yi X, et al. Metal-organic framework nanofilm for mechanically lexible information storage applications[J]. Adva. Func. Mater., 2015, 25(18): 2677-2685.

[2] Okelly C J, Nakauama T, Ryan J W. Oraganic memristive devices based on squaraine nanowires[J]. ACS Appl. Inter. Mater., 2020, 2(10): 3088-3092.

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5. 计划与进度安排

(1) 2024年 12月16日-2024年02月19日 学生根据指导教师要求收集资料

(2) 2024年02月20日-2024年02月24日 下发毕业论文任务书

(3) 2024年02月20日-2024年03月03日 学生完成开题报告

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