對Fe₂O₃/氮摻雜石墨烯（NG）的熱解行為進(jìn)行熱重研究,分析出物質(zhì)的熱分解特性和機(jī)理函數(shù)。通過水熱法制備Fe₂O₃/NG樣品,在氮?dú)夥諊谋Ｗo(hù)下分別以5、10、15、20 K/min的升溫速率線性升溫到1 473.15 K。使用Kissinger Akahira and Sunose（KAS）、Flynn-Wall-Ozawa（FWO）兩種"model free"方法和Coats-Redfern模型擬合法進(jìn)行熱動力學(xué)擬合,結(jié)果表明:FWO和KAS兩種擬合法估算的表觀活化能變化范圍分別為404.08～424.65 kJ/mol和405.52～427.10 kJ/mol,且表觀活化能隨著轉(zhuǎn)化率的增大而增加;FWO和KAS兩種擬合法估算的表觀活化能平均值分別為410.92 kJ/mol和412.74 kJ/mol,相差0.4%;Mample Power（P3）是最能反映Fe₂O₃/NG分解機(jī)理的函數(shù)。 

【文章來源】：北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,47(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

GO、NG和Fe2O3/NG的XRD圖譜

表1 各元素的相對物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)Table 1 Relative molar contents of different elements 元素 相對物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)/% C 62.597 N 5.214 O 24.451 Fe 7.739C1s的XPS圖譜如圖2(b)所示。圖中C1s被分解成3個峰,結(jié)合能為284.7、285.4 eV和286.5 eV,分別對應(yīng) C—C/C = C 、C—N和C—O/C—O—C[23],明顯的C—N鍵存在說明石墨烯骨架中成功引入了氮,并且N是以共價(jià)鍵的方式摻雜到石墨烯骨架中[24]。圖2(c)中的N1s被分解成3個峰[25],結(jié)合能為398.8、399.9 eV和401.9 eV,分別對應(yīng)吡啶氮、吡咯氮和石墨氮。從圖2(d)中可以看出,在結(jié)合能為711.3 eV和724.7 eV處分別存在著Fe2p3/2和Fe2p1/2兩個峰,且峰位置與文獻(xiàn)報(bào)道中α-Fe2O3的數(shù)值相吻合[24]。此外,可以觀察到位于719.0 eV附近的衛(wèi)星峰,這也是Fe3+存在的特征峰[26]。Fe2p譜分析結(jié)果與3.1.1節(jié)中XRD結(jié)果—致,共同證實(shí)了復(fù)合材料中Fe2O3的形成。

Fe2O3/NG的SEM圖片如圖3所示。從SEM圖中可以看出Fe2O3納米顆粒呈現(xiàn)出較為規(guī)則的球形,錨定在起伏的二維結(jié)構(gòu)的石墨烯表面,且分散均勻。3.2 Fe2O3/NG的熱解過程

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]亞麻纖維熱解動力學(xué)的“model free”法和Coats-Redfern模型擬合法研究[J]. 許桂英,Watkinson A.Paul,Ellis Naoko,孫國剛.  化工學(xué)報(bào). 2010(09)
[2]熱重-紅外聯(lián)用技術(shù)的應(yīng)用研究[J]. 侯斌.  齊魯石油化工. 2008(04)

博士論文
[1]石墨烯/過渡金屬氧化物復(fù)合材料可控合成及其在鋰離子電池中的應(yīng)用[D]. 陳家元.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所) 2018

碩士論文
[1]基于氮摻雜石墨烯和Fe2O3復(fù)合電極材料的制備及其超級電容器性能研究[D]. 趙鵬輝.西北大學(xué) 2014



本文編號：3123952