論文以氟化石墨為原料,通過改進的Hummers法制備氟化石墨烯;利用超聲加水熱反應(yīng)法制備花狀形貌ZnO,并進一步采用水熱法制備氟化石墨烯/ZnO復(fù)合材料。采用X射線衍射光譜（XRD）、掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）、拉曼光譜（Raman）、傅里葉紅外光譜（FTIR）、紫外-可見吸收（UV-vis）、比表面積（BET）、熱失重（TGA-DSC）等表征手段,對氟化石墨烯、氧化鋅、氟化石墨烯/氧化鋅復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、官能團、微觀形貌和熱穩(wěn)定性等進行了研究。并以氨氣、乙醇、甲醛和甲烷四種氣體為例進行了氣敏試驗研究。結(jié)果表明:通過改進的Hummers法制備的氟化石墨烯中存在含氧官能團,含氧官能團主要以C=O、S-O、環(huán)氧基的形式存在;氟化石墨烯在200℃之前較為穩(wěn)定,200℃之后會出現(xiàn)C-F的損失;氟化石墨烯中F元素含量為18.42%。氟化石墨烯有氣體敏感性,在測試的幾種氣體中,氟化石墨烯對氨氣靈敏度最高,響應(yīng)時間比乙醇的響應(yīng)時間要長27s。根據(jù)氟化石墨烯氣敏特性最佳工作溫度測定可知,氟化石墨烯的最佳工作溫度在150℃,比金屬氧化物氣敏材料操作溫度低,將降低氣體檢測能耗。以乙酸鋅和尿素為反... 

【文章來源】：黑龍江科技大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 氧化石墨烯
        1.2.1 氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)與性能
        1.2.2 氧化石墨烯的制備
        1.2.3 氧化石墨烯的應(yīng)用
    1.3 氟化石墨烯
        1.3.1 氟化石墨烯的結(jié)構(gòu)與性能
        1.3.2 氟化石墨烯的制備
        1.3.3 氟化石墨烯的應(yīng)用
    1.4 ZnO納米半導(dǎo)體
        1.4.1 ZnO納米半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)與性能
        1.4.2 ZnO納米半導(dǎo)體的制備
        1.4.3 ZnO納米半導(dǎo)體的應(yīng)用
    1.5 課題立題意義和主要研究內(nèi)容
        1.5.1 立題意義
        1.5.2 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線圖
2 試驗材料與表征方法
    2.1 試驗材料
    2.2 常規(guī)實驗設(shè)備
    2.3 表征方法與設(shè)備
        2.3.1 試樣微觀組織結(jié)構(gòu)的分析
        2.3.2 試樣氣敏性測試
3 氟化石墨烯的制備及氣敏性試驗
    3.1 實驗方法
    3.2 表征與分析
        3.2.1 形貌分析
        3.2.2 晶體結(jié)構(gòu)分析
        3.2.3 化學(xué)結(jié)構(gòu)分析
        3.2.4 熱穩(wěn)定性分析
        3.2.5 比表面積分析
        3.2.6 氟含量測定
    3.3 氣敏性試驗
        3.3.1 旁熱式傳感器加熱電流與工作溫度的關(guān)系
        3.3.2 氟化石墨烯對幾種氣體的氣敏性測定
        3.3.3 氟化石墨烯對不同溫度下對氨氣的響應(yīng)
    3.4 氟化石墨烯氣敏機理探討
    3.5 本章小結(jié)
4 納米ZnO的制備與氣敏性試驗
    4.1 實驗方法
    4.2 納米ZnO制備形貌討論
        4.2.1 離子濃度對ZnO形貌的影響
        4.2.2 超聲時間對ZnO形貌的影響
        4.2.3 水熱反應(yīng)時間對ZnO形貌的影響
        4.2.4 水熱反應(yīng)溫度對ZnO形貌的影響
    4.3 納米ZnO表征
        4.3.1 ZnO晶體結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 ZnO熱穩(wěn)定分析
        4.3.3 ZnO比表面積分析
    4.4 ZnO的氣敏性試驗
        4.4.1 納米ZnO對幾種氣體的氣敏性測定
        4.4.2 納米ZnO對不同溫度下對氨氣的響應(yīng)
        4.4.3 納米ZnO對不同氨氣濃度的響應(yīng)時間
    4.5 本章小結(jié)
5 氟化石墨烯/納米ZnO復(fù)合材料制備與氣敏性試驗
    5.1 實驗方法
    5.2 表征與分析
        5.2.1 氟化石墨烯/ZnO復(fù)合物形貌分析
        5.2.2 氟化石墨烯/ZnO復(fù)合物化學(xué)結(jié)構(gòu)分析
        5.2.3 氟化石墨烯/ZnO復(fù)合物熱穩(wěn)定性分析
        5.2.4 氟化石墨烯/ZnO復(fù)合物晶體結(jié)構(gòu)分析
        5.2.5 氟化石墨烯/ZnO復(fù)合物比表面積分析
    5.3 氣敏性試驗
        5.3.1 幾種氣體的氣敏性測定
        5.3.2 對不同溫度下對氨氣的響應(yīng)
        5.3.3 對不同氨氣濃度的響應(yīng)
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論
參考文獻
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
詳細摘要


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]片狀氧化鋅及其摻雜物的制備與氣敏性能研究[D]. 高曉強.鄭州大學(xué) 2014
[3]嵌入（全氟化石墨烯）式三角形石墨烯納米片的電子和磁性研究[D]. 謝惠.吉林大學(xué) 2013
[4]石墨烯負載金屬納米粒子及其電化學(xué)行為研究[D]. 張曉榮.武漢工程大學(xué) 2013
[5]功能化氧化石墨烯的制備及其載藥性能[D]. 徐興英.青島科技大學(xué) 2012
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本文編號：3473680