本論文中的實驗都是采用簡單易行的水熱法合成的。采用水熱法成功的合成出三維石墨烯水凝膠;采用水熱法成功制備石墨烯水凝膠負載銀納米粒子（Ag/GH）;采用低溫水熱法制備出摻氮石墨烯水凝膠。通過透射電鏡（TEM）、X射線衍射（XRD）、X射線光電子能譜（XPS）、場發(fā)射掃描電鏡（FESEM）和拉曼光譜對石墨烯水凝膠以及復合物的結(jié)構(gòu)和形貌進行表征分析。同時,我們利用電化學工作站對材料進行循環(huán)伏安（CV）、恒電流充放電、和交流阻抗等測試來探索制備出的材料電化學性能。具體的實驗主要可以分為三個部分:1.通過低溫一步水熱法合成出石墨烯水凝膠,并將其作為超級電容器的電極材料。石墨烯水凝膠具有獨特的三維多孔網(wǎng)絡狀結(jié)構(gòu)和大的比表面積可以提高電解液中離子的擴散能力和電子運輸能力,在電化學測試中展現(xiàn)出良好的電化學性能。2.通過一步水熱合成法制備出石墨烯水凝膠負載銀納米粒子復合材料。石墨烯水凝膠的三維多孔結(jié)構(gòu)和大的比表面積可以為銀納米粒子提供更多的活性位點,銀納米粒子可以增加石墨烯水凝膠的導電性和提高電子轉(zhuǎn)移的能力,兩者相互結(jié)合大大提高了催化能力。3.采用水熱法合成出不同的摻氮量的摻氮石墨烯并研究其電化學性能。... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．５?ＣＶＤ模板法制備的三維石墨烯??Ｆｉｇｌ?．５?Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｐｒｅｐａｒｅｄ?ｂｙ?ＣＶＤ?ｔｅｍｐｌａｔｅ?ｍｅｔｈｏｄ??

料具有很好的應用前景。??議＿遷??圖１．５?ＣＶＤ模板法制備的三維石墨烯??Ｆｉｇｌ?．５?Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｐｒｅｐａｒｅｄ?ｂｙ?ＣＶＤ?ｔｅｍｐｌａｔｅ?ｍｅｔｈｏｄ??１．３．１．２Ｓｉ０２?模板法??如何制備高孔隙率和尺寸為幾十納米級別的三維石墨烯一直是科學界的一項??挑戰(zhàn)。Ｚｈａｏ等人以改性后的Ｓｉ０２球為模板制備出納米尺寸的三維石墨烯，孔徑大??小可以自行控制，同時還具有巨大的比表面積、優(yōu)異的導電率和比較高的孔隙率??（４＿３ｃｍ７ｇ）。??１．３．１．３冰模板法??冰模板法是利用冰作為模板的冷凍干燥法，是液相體系中制備多孔材料的常??用方法［４＇］。Ｓｔｅｐｈｅｎ?Ｍａｎｎ課題組采用冰模板法成功的制備出三維石墨稀。主要的??過程：首先用ＰＳＳ修飾石墨烯得到ＰＳＳ－Ｇ，然后再與ＰＶＡ按照一定的質(zhì)量比例經(jīng)??過液氮冷凍處理后得到具有多孔結(jié)構(gòu)的三維石墨烯［４８］。Ｑｉｕ等人通過冰模板法制備??出具有三維結(jié)構(gòu)的Ａｇ／ＲＧＯ和Ａｕ／ＲＧＯ復合材料，同時表現(xiàn)出高效的催化活性。??９??

提供一個特殊的反應環(huán)境，有利于離子的擴散和反應動力學，多維的通道途徑有??益于電荷的轉(zhuǎn)移。最近，Ｃｈｅｎ課題組［６３］通過模板ＣＶＤ法制備出三維石墨烯水凝??膠負載Ｃ〇３０４；在催化葡萄糖時表現(xiàn)出很高的靈敏性和選擇性，如圖１．７所示。這??些結(jié)果說明三維石墨烯水凝膠作為催化劑的載體可以提高催化性能。??１１??


本文編號：3119499