碳元素作為自然界中最為普遍的元素之一,擁有眾多的結(jié)構(gòu)及形態(tài),如今活躍在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。碳球是近年來(lái)碳材料家族中最為活躍的幾種材料之一,擁有一系列的優(yōu)異的物理和化學(xué)性能。石墨烯作為目前發(fā)現(xiàn)的唯一穩(wěn)定存在的二維材料,一直都是學(xué)者們的研究熱點(diǎn)。隨著各種有毒有害氣體的增多,人們對(duì)于氣敏材料的要求越來(lái)越高。而石墨烯和碳球均擁有超大的比表面積、優(yōu)異的導(dǎo)電性能等,使得二者在氣敏材料方面有巨大的應(yīng)用前景。本文通過(guò)利用水熱法制備了均一分散的碳球,并且用不同的金屬對(duì)其進(jìn)行了催化有序化處理。利用改進(jìn)的Hummers法制備了氧化石墨并通過(guò)超聲、退火制備了碳球/石墨烯復(fù)合材料,采用XRD、傅里葉變換紅外光譜、拉曼光譜、掃描、透射對(duì)復(fù)合材料的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,并對(duì)復(fù)合材料的氣敏性能做了較深入的研究,具體內(nèi)容如下:（1）利用水熱法制備了均一分散的碳球,并通過(guò)銅和鎳對(duì)碳球進(jìn)行了催化有序化處理,運(yùn)用XRD、拉曼光譜、傅里葉變換紅外光譜、SEM、透射等表征手段對(duì)有序碳球的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征分析,表明經(jīng)過(guò)催化有序化處理之后碳球的有序度確實(shí)得到了提升。（2）利用改進(jìn)的Hummers法制備了氧化石墨,通過(guò)超聲處理、氫氣退火... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 碳球的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、制備方法及應(yīng)用
        1.2.1 碳球的結(jié)構(gòu)性質(zhì)綜述
        1.2.2 碳球的制備方法
        1.2.3 碳球的應(yīng)用
    1.3 石墨烯的結(jié)構(gòu)性質(zhì)、制備方法及應(yīng)用
        1.3.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)性質(zhì)綜述
        1.3.2 石墨烯的制備方法
        1.3.3 石墨烯的應(yīng)用
    1.4 氣敏傳感器簡(jiǎn)介
    1.5 氣敏材料簡(jiǎn)介
    1.6 本課題的選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與分析方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)所用化學(xué)試劑
        2.1.2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器
    2.2 樣品表征
第3章 有序碳球的制備與表征
    3.1 碳球的制備與表征
        3.1.1 碳球的制備
        3.1.2 碳球的表征
    3.2 有序碳球的制備與表征
        3.2.1 有序碳球的制備
        3.2.2 有序碳球的表征
    3.3 本章小結(jié)
第4章 碳球/石墨烯復(fù)合材料的制備及表征
    4.1 碳球/石墨烯復(fù)合材料的制備
    4.2 碳球/石墨烯復(fù)合材料的表征
        4.2.1 XRD分析
        4.2.2 拉曼光譜分析
        4.2.3 紅外吸收光譜分析
        4.2.4 SEM分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 碳球/石墨烯復(fù)合材料的氣敏性能研究
    5.1 引言
    5.2 測(cè)試準(zhǔn)備
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
        5.2.2 測(cè)試氣體的濃度配置
    5.3 氣敏元件的制備
    5.4 氣敏性能測(cè)試與分析
        5.4.1 復(fù)合比例對(duì)碳球/石墨烯復(fù)合材料的氣敏特性影響
        5.4.2 催化劑濃度對(duì)碳球/石墨烯復(fù)合材料的氣敏特性影響
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水熱合成單分散碳球的制備與表征[J]. 江學(xué)良,余露,張姣,孫剛.  武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[2]In（OH）3和In2O3微米立方的簡(jiǎn)易合成及其氣敏性能（英文）[J]. 劉繼江,陳剛,于耀光,吳亞林,周明軍.  功能材料. 2013(S2)
[3]石墨烯氣敏性能的研究進(jìn)展[J]. 張煥林,李芳芳,劉柯釗.  材料導(dǎo)報(bào). 2012(S2)
[4]基于外調(diào)制激光差分檢測(cè)NO2氣體濃度研究[J]. 曹志,高致慧,楊勇,陳子聰,鐘德輝.  激光雜志. 2012(05)
[5]Pt摻雜SnO2花狀納米結(jié)構(gòu)的合成及其氣敏性能的研究[J]. 劉程,劉穎,謝玉濤,王輝,葉金文,文曉剛.  功能材料. 2011(01)
[6]氣敏材料的研究進(jìn)展[J]. 寧文生,杜丕一,翁文劍,韓高榮,沈鴿.  材料導(dǎo)報(bào). 2002(08)

博士論文
[1]SnO2基氣敏傳感器的制備與研究[D]. 王康.山東大學(xué) 2013
[2]納米炭球的可控制備、磁功能化及應(yīng)用研究[D]. 孫濤.大連理工大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3553172