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随着石墨烯材料的兴起,MoS2纳米片等类石墨烯二维纳米材料也因其独特的物理、化学性质获得了世界范围内的广泛关注。其中,化学剥离法所得MoS2由于兼具良好的分散性与光热效应,可作为光热转化剂在温度响应性复合材料等方面具有潜在的应用前景,但有关该方向的研究仍处于空白研究阶段。因此,本论文主要探索具有近红外光响应性MoS2/PNIPAM复合水凝胶的制备与其在微流体阀方面的应用。主要研究结果和发现如下:(1)为制备基于MoS2的新型温度响应性复合物,并实现对其温敏水凝胶的远程光控制,本文通过原位复合法将通过化学剥离所得MoS2成功嵌入聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)水凝胶内部。扫描电子显微镜、X射线能谱的元素分部(EDS)以及X射线光电子能谱的分析证明了MoS2纳米片被均匀包裹在PNIPAM网络内部。MoS2/PNIPAM复合水凝胶的拉曼光谱证明了MoS2不仅存在于水凝胶中,并且保持了近红外光热性能较强的1T相态。(2)研究发现,MoS2/PNIPAM复合水凝胶继承了PNIPAM水凝胶的温度响应性,并可以通过温度控制其溶胀/收缩过程。和其它光热材料不同,MoS2本身不具有含氧基团并且由于自身的亲水性不引入疏水作用力,所以MoS2/PNIPAM复合水凝胶和PNIPAM水凝胶的溶胀率、相转变温度、迟滞现象没有明显区别。(3)此外,与PNIPAM水凝胶不同,MoS2/PNIPAM复合水凝胶表现出优异的近红外光响应性能,在近红外光的照射下会发生明显的体积变化。基于所得MoS2/PNIPAM复合水凝胶具有良好的近红外光响应性能,作者成功将其应用于微流体阀控制实验,并发现可利用远程的近红外光照手段,实现对该微流体阀的开关进行有效控制。(4)为解决MoS2/PNIPAM复合水凝胶中MoS2的负载量低下的技术难题,进一步提升其近红外光响应性能,作者利用MoS2表面缺陷与巯基的特异性结合,用巯基丁二酸(MSA)对化学剥离的MoS2进行表面修饰,得到了分散性更好的MoS2-MSA,并用其代替MoS2嵌入聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)水凝胶,得到了MoS2负载量远超普通MoS2/PNIPAM复合水凝胶的MoS2-MSA/PNIPAM新型复合水凝胶,并发现其近红外光响应性得以显著提升。