[00967052]石墨烯类及其他二维微纳片状功能材料的应用研究

该成果针对目前功能助剂与材料在实际应用时的成本高、活性低、稳定性差、功能单一和难以再生等技术瓶颈，设计以结构和性能优异的石墨烯或其他二维片状物为基体，通过插层或负载的方式构建了可应用在复合材料中的缓释抗菌复合物、污水处理的微纳复合功能材料、二维片状异质结新能源光电材料及器件。主要技术性能指标：研究过程中，将分别解决以下一些技术难题：缓释抗菌复合物的抗菌作用机理不明确和活性不足的问题；污水处理的微纳复合功能材料的性能差、处理效率低和难以再生的问题；新能源光电材料及器件中光生电子与空穴易复合、光电转化效率低等问题。主要研究开发内容：（1）以二维片状物石墨烯、粘土、片状磷酸盐、石墨等为载体，将银离子、有机阳离子插入其层间，构建了缓释抗菌复合物，解决了抗菌活性组份的稳定性差和活性不足的技术瓶颈，提出其改变细菌离子通道的抗菌作用机理和协同增强活性机制，同时其作为改性剂制备的纳微复合功能材料还显示防霉、阻燃、阻隔和增强等多功能性。（2） 以石墨烯及其复合物，构建对水中多类化学污染物及藻类的高效吸附、杀灭或光催化降解的微纳复合功能材料，弄清了活性增强机制，提出采用多重增强策略来促进纳米半导体的光催化活性，解决了污水处理功能材料的活性差、只能处理某类污染物和难以再生利用等技术难题。（3）成功获得高性能的二维片状异质结新能源光电材料及器件，解决了二维片状物易团聚和纳米半导体材料的载流子复合率高的技术难题，揭示了异质结光电材料及器件的改性机制，在新能源光电设备方面显示巨大的应用前景。