金屬納米粒子由于具有大的比表面積和高的表面活性,在傳感、催化等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。其中銅,鎳納米粒子含量豐富,價(jià)格低廉,有望在催化和傳感領(lǐng)域取代傳統(tǒng)的貴金屬,如金,銀等。石墨烯具有優(yōu)異的電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)性能、良好的化學(xué)穩(wěn)定性以及大的比表面積,成為負(fù)載金屬納米粒子的理想載體材料。將石墨烯與金屬納米粒子復(fù)合,石墨烯可以有效的支撐和固定金屬納米粒子,防止其團(tuán)聚,并且利用石墨烯本身的高導(dǎo)電性為電荷轉(zhuǎn)移提供通道,有望通過金屬納米粒子與石墨烯的協(xié)同作用,進(jìn)一步提升單一金屬納米粒子和石墨烯的催化和傳感性能。本論文通過置換反應(yīng)法、電沉積以及CVD法制備了銅、鎳納米粒子/化學(xué)氣相沉積（CVD）石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu),并且采用光學(xué)顯微鏡（OM）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、X射線衍射儀（XRD）和拉曼光譜儀（Raman spectra）等設(shè)備對(duì)所制備材料進(jìn)行表征分析。并將復(fù)合材料應(yīng)用于對(duì)對(duì)硝基苯酚催化和對(duì)過氧化氫的傳感。主要結(jié)果如下:（1）利用CVD方法制備高質(zhì)量的二維石墨烯薄膜,探討了基底前處理,石墨烯薄膜的制備以及轉(zhuǎn)移工藝。探討了三維石墨烯的制備及轉(zhuǎn)移工藝,制備轉(zhuǎn)移出了具有較完整的... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２?（ａ）?（ｂ）卷成管狀銅箔內(nèi)側(cè)和外側(cè)生長石墨烯的ＡＦＭ圖；（ｃ）?（ａ－ｂ）圖中位置的線掃??圖；（ｄ）?（ｅ）卷成管狀銅箔內(nèi)側(cè)和外側(cè)生長石墨烯的ＳＥＭ圖［６（）１??２０１７年，成會(huì)民院士等發(fā)展了一種氧輔助方法，在銅箔的（１１１）晶面快速生長了??

Ｄｉｓｔａｎｃｅ?（ｈｉｔｉ｝?■＿：．細(xì)聊睡?ｚ??圖１－２?（ａ）?（ｂ）卷成管狀銅箔內(nèi)側(cè)和外側(cè)生長石墨烯的ＡＦＭ圖；（ｃ）?（ａ－ｂ）圖中位置的線掃??圖；（ｄ）?（ｅ）卷成管狀銅箔內(nèi)側(cè)和外側(cè)生長石墨烯的ＳＥＭ圖［６（）１??２０１７年，成會(huì)民院士等發(fā)展了一種氧輔助方法，在銅箔的（１１１）晶面快速生長了??米級(jí)別的單晶石墨烯，使得單晶石墨烯的制備成本下降了幾個(gè)數(shù)量級(jí)［６１＼其原理圖見圖??１－３。??〇－??Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ－ｇｒａｄｉｅｎｔ?ｄｒｉｖｉｎｇ?Ｏｘｉｄｅ－ａｓｓｉｓｔｅｄ?ｅｐｉｔａｘｉａｌ??Ｃｕ?ｍｏｎｏｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ?ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｇｒｏｗｔｈ??圖１－３米級(jí)單晶石墨烯薄膜超快制備方法的原理圖??１．３．２?ＣＶＤ制備三維泡沬石墨烯??ＣＶＤ法制備的金屬泡沫（泡沫銅、泡沫鎳）三維石墨烯由于其具有宏觀的三維骨??架結(jié)構(gòu)，相比于二維石墨烯薄膜有更大的比表面積而多被用來作為基底材料。與氧化還??原法制備的三維石墨烯水凝膠和氣凝膠相比，ＣＶＤ三維泡沫石墨烯具有更少的缺陷因??此其導(dǎo)電性更好，使其在導(dǎo)電復(fù)合材料、超級(jí)電容器電極材料、生物催化、電化學(xué)傳感??等許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。??２０１１年成會(huì)明院士最先報(bào)道了利用泡沫鎳制備三維石墨烯。他們通過化學(xué)氣相沉積??法利用泡沫鎳作為模板和催化劑制備了具有優(yōu)異力學(xué)性能、高導(dǎo)電性等優(yōu)點(diǎn)的三維石墨??烯。利用其相比于氧化還原法制備的石墨烯相具有缺陷少、良好的導(dǎo)電性、機(jī)械性能，??成會(huì)明等人將鎳基底去除后獲得具有連通骨架的三維石墨烯并將

到１０５０?°Ｃ，利用銅原子的蒸發(fā)，在氣流的帶動(dòng)下，于６００?°Ｃ的基板沉積，并將甲烷通??入反應(yīng)設(shè)備，利用甲烷在高溫下裂解制備出石墨烯包覆銅納米粒子復(fù)合結(jié)構(gòu)。將復(fù)合結(jié)??構(gòu)用于拉曼增強(qiáng)散射，取得了良好的效果，反應(yīng)裝置及原理如圖１－４［７１１。??（ａ）?６００?？〇?１０５０?４Ｃ??ｑｕａｒｔｚ?ｇａｓ?ｆｌｏｗ??一－?１０?ｃｍ?■?Ｏｕ?ｆｏｉｌ??Ｖ?，??＼?Ｖ？?／?？?卞??Ｖ?＊?、＞，??（ｂ）?參？?＃。ｓ?？??參＃參??參參?．?＇?、：、??：．＇繁ｆ纖餐纖魏撕??＾?＊１４，?＊?？?Ｕ?參??ＣＨ４?ＣＮｘ?ｒａｄｉｃａｌｓ?Ｃ?Ｈ?Ｏｕ?Ｃｕ?ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ?Ｇ／ＣｕＮＰｓ??圖１－４?（ａ）制備裝置示意圖。包裹石英管壁的銅箔被用來供應(yīng)銅納米粒子同時(shí)作為催化劑，石??英襯底被放置在距離銅箔１０厘米處；（ｂ）漂浮的Ｃｕ和Ｈ催化ＣＨ４裂解生長石墨烯的原理圖。Ｃｕ箔在??１０５０°Ｃ升華成銅原子，在一定濃度時(shí)形成銅納米粒子。在ＨｊＤＣｔＵ混合氣體的氣氛下，石墨烯在Ｃｕ??納米顆粒表面包覆生長［７１］??Ｙａｎｇ等人通過利用銅箔在氣流帶動(dòng)作用下的蒸發(fā)，在不同水平面的沉積，加上高溫??催化裂解甲烷，形成了石墨烯包覆銅納米粒子的包覆結(jié)構(gòu)，并應(yīng)用于拉曼增強(qiáng)散射，得??到很好的效果。反應(yīng)裝置及原理如

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碩士論文
[1]過渡金屬（鎳、銅）及其復(fù)合材料的制備與催化性能研究[D]. 陳林.東北師范大學(xué) 2016
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