石墨烯作為二維層狀結(jié)構(gòu),表現(xiàn)出了優(yōu)異的電學(xué)、光學(xué)和機(jī)械性能,尤其作為目前已知電導(dǎo)率最小的材料,它在電化學(xué)方向的潛在應(yīng)用吸引了研究者的大量關(guān)注,同時(shí),它也可以作為一種優(yōu)良的載體,使貴金屬、氫氧化物等粒子分散在其表面,從而形成功能型復(fù)合材料。本文以石墨烯為基礎(chǔ),制備了一系列石墨烯基復(fù)合材料,并研究了其在葡萄糖傳感、電催化水解、超級(jí)電容器等方面的應(yīng)用。具體內(nèi)容如下：1.通過(guò)共沉淀法制備了水滑石碳納米管/石墨烯復(fù)合材料,然后將它作為載體負(fù)載了貴金屬金,并以玻碳電極作為工作電極,進(jìn)行了葡萄糖傳感器的探究。結(jié)果表明,鎳鋁水滑石能夠?yàn)殡姶呋趸咸烟欠磻?yīng)提供活性位點(diǎn),碳納米管和石墨烯復(fù)合后能顯著增加材料的導(dǎo)電性,同時(shí),作為載體可以更好的分散水滑石,金納米粒子的引入使能夠增加電子空穴,它們的協(xié)同作用使Au/LDH-CNTs-G/GCE具有優(yōu)良的葡萄糖傳感性能,檢測(cè)的線性范圍為10μM-6.1mM,靈敏度約為1989μA·mM-1·cm-2,檢測(cè)限為1.0μM,同時(shí),它具有良好的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性以及抗干擾性,并能表現(xiàn)出實(shí)際應(yīng)用的價(jià)值。2.以尿素作為沉淀劑,制備了一系列水滑石/石墨烯復(fù)合材料,焙燒后得到尖晶... 

【文章頁(yè)數(shù)】：96 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 石墨烯及其復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
        1.1.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)
        1.1.2 石墨烯的性質(zhì)
            1.1.2.1 電學(xué)性能
            1.1.2.2 光學(xué)性能
            1.1.2.3 熱學(xué)和機(jī)械性能
        1.1.3 石墨烯的制備方法
            1.1.3.1 化學(xué)氣相沉積(CVD)法
            1.1.3.2 外延生長(zhǎng)法
            1.1.3.3 氧化還原法
        1.1.4 石墨烯基復(fù)合材料
            1.1.4.1 金屬/石墨烯復(fù)合材料
            1.1.4.2 氧化物/石墨烯復(fù)合材料
            1.1.4.3 量子點(diǎn)/石墨烯復(fù)合材料
            1.1.4.4 碳納米管/石墨烯復(fù)合材料
        1.1.5 石墨烯基材料的應(yīng)用
            1.1.5.1 生物傳感器
            1.1.5.2 鋰電池
            1.1.5.3 超級(jí)電容器
            1.1.5.4 電催化
            1.1.5.5 光催化
    1.2 碳納米管及其復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 碳納米管的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 碳納米管的性質(zhì)
            1.2.2.1 電學(xué)性能
            1.2.2.2 機(jī)械學(xué)性能
            1.2.2.3 熱學(xué)性能
        1.2.3 碳納米管的制備方法
            1.2.3.1 電弧法
            1.2.3.2 催化裂解法
            1.2.3.3 激光蒸發(fā)法
        1.2.4 碳納米管的處理方法
            1.2.4.1 碳納米管的純化
            1.2.4.2 分離金屬態(tài)和半導(dǎo)體的碳納米管
            1.2.4.3 碳納米管的功能化
        1.2.5 碳納米管基復(fù)合材料的性質(zhì)和應(yīng)用
            1.2.5.1 光催化
            1.2.5.2 多相催化和電催化
            1.2.5.3 傳感器
            1.2.5.4 超級(jí)電容器
    1.3 水滑石類材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 水滑石的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 水滑石的制備方法
            1.3.2.1 共沉淀法
            1.3.2.2 成核/晶化隔離法
            1.3.2.3 尿素法
            1.3.2.4 水熱合成法
            1.3.2.5 焙燒還原法
        1.3.3 水滑石的性質(zhì)
            1.3.3.1 堿性和酸性
            1.3.3.2 水滑石層板和層間陰離子可調(diào)變性
            1.3.3.3 熱穩(wěn)定性
            1.3.3.4 記憶效應(yīng)
        1.3.4 水滑石基復(fù)合材料及其電化學(xué)應(yīng)用
            1.3.4.1 單純水滑石
            1.3.4.2 剝層水滑石
            1.3.4.3 水滑石基多級(jí)材料
    1.4 論文的選題
        1.4.1 選題的目的和意義
        1.4.2 論文研究的主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 材料表征
        2.2.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.2.2 傅里葉紅外光譜(FT-IR)
        2.2.3 拉曼光譜儀(Raman)
        2.2.4 X射線光電子能譜儀(XPS)
        2.2.5 掃描電鏡和透射電鏡分析(SEM/TEM)
第三章 金修飾的水滑石/碳納米管/石墨烯復(fù)合材料的制備及葡萄糖傳感性能的研究
    3.1 引言
    3.2 材料的制備
        3.2.1 水滑石/碳納米管/石墨烯復(fù)合材料的制備
        3.2.2 金修飾的水滑石/碳納米管/石墨烯復(fù)合材料的制備
        3.2.3 復(fù)合電極的制備
    3.3 電化學(xué)測(cè)試
        3.3.1 循環(huán)伏安測(cè)試(CV)
        3.3.2 電化學(xué)阻抗測(cè)試(EIS)
        3.3.3 電流-時(shí)間(It)曲線
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 復(fù)合材料的XRD表征
        3.4.2 復(fù)合材料的FT-IR表征
        3.4.3 復(fù)合材料的XPS表征
        3.4.4 復(fù)合材料的TEM/SEM表征
        3.4.5 修飾電極的EIS表征
        3.4.6 修飾電極對(duì)葡萄糖的電催化CV測(cè)試
        3.4.7 修飾電極對(duì)葡萄糖的It測(cè)試
        3.4.8 修飾電極的重現(xiàn)性、穩(wěn)定性、抗干擾和實(shí)際樣品測(cè)試
    3.5 本章小結(jié)
第四章 尖晶石/石墨烯復(fù)合材料的制備及電解水氧化性能的研究
    4.1 引言
    4.2 材料的制備
        4.2.1 LDH/GO的制備
        4.2.2 MMO-LDH/GO的制備
        4.2.3 復(fù)合電極的制備和電化學(xué)測(cè)試
    4.3 電化學(xué)測(cè)試
        4.3.1 線性掃描測(cè)試(LSV)
        4.3.2 電化學(xué)阻抗測(cè)試(EIS)
        4.3.3 電流-時(shí)間(It)曲線
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 材料的XRD表征
        4.4.2 材料的FT-IR表征
        4.4.3 材料的Raman表征
        4.4.4 材料的形貌表征
        4.4.5 電極的EIS表征
        4.4.6 電極的LSV表征
        4.4.7 電極的穩(wěn)定性測(cè)試
    4.5 本章小結(jié)
第五章 聚苯胺修飾石墨烯負(fù)載雙金屬氫氧化物復(fù)合材料的制備及儲(chǔ)能性能的研究
    5.1 引言
    5.2 材料的制備
        5.2.1 聚苯胺/石墨烯復(fù)合材料的制備
        5.2.2 Co(OH)_2-Ni(OH)_2/聚苯胺/石墨烯復(fù)合材料的制備
        5.2.3 復(fù)合電極的制備
    5.3 電化學(xué)測(cè)試
        5.3.1 循環(huán)伏安測(cè)試(CV)
        5.3.2 交流阻抗測(cè)試(EIS)
        5.3.3 充放電測(cè)試
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 材料的XRD表征
        5.4.2 材料的FT-IR表征
        5.4.3 材料的TEM表征
        5.4.4 復(fù)合電極的循環(huán)伏安測(cè)試(CV)
        5.4.5 復(fù)合電極的充放電測(cè)試
        5.4.6 復(fù)合電極的循環(huán)測(cè)試
        5.4.7 復(fù)合電極的阻抗測(cè)試(EIS)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
論文創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者與導(dǎo)師簡(jiǎn)介
碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書



本文編號(hào)：3651219