石墨烯是由sp2雜化碳原子構(gòu)成的六角型蜂巢狀結(jié)構(gòu),只有單個碳原子厚的二維材料。石墨烯具有非凡的電子傳輸性能、熱學性能、光學性能以及機械性能,在物理、化學、生物工程和材料科學等學科領(lǐng)域引起了人們極大的興趣。目前,幾乎所有科學和工程領(lǐng)域都在開展石墨烯及其衍生物的相關(guān)研究。研究表明,石墨烯基材料在電子及光電子器件、化學傳感器、納米復合材料和能量儲存領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。氧化鋅(ZnO)在室溫下具有較大的激子結(jié)合能(60 meV),是一種重要的寬帶隙(3.37eV)半導體。ZnO納米材料因具有不同于體材料的特殊性能而具有廣闊的應用前景,特別是ZnO納米陣列材料,因其制備工藝簡單和比表面積大等特點而成為當前國際學術(shù)研究熱點。ZnO納米陣列材料可以用于光催化劑、納米激光器、場發(fā)射器,還可以作為電極材料用于傳感器、太陽能電池、燃料電池、鋰離子電池等領(lǐng)域。但在受光激發(fā)的過程中,ZnO存在太陽能利用率低、量子效率低以及光腐蝕嚴重等缺點,限制了其在光催化和光電轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的應用�；谝陨戏治�,為了提高ZnO納米陣列材料的光催化性能和光電轉(zhuǎn)化性能,本論文將石墨烯與ZnO納米陣列結(jié)合,分別采用低溫液相法和原位還...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

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作者簡介
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    §1.1 引言
    §1.2 石墨烯概述
        1.2.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 石墨烯的性質(zhì)
        1.2.3 石墨烯的制備
    §1.3 納米氧化鋅概述
        1.3.1 氧化鋅的晶格結(jié)構(gòu)
        1.3.2 氧化鋅的性質(zhì)
        1.3.3 納米氧化鋅的制備
    §1.4 石墨烯/納米氧化鋅復合材料的應用及研究現(xiàn)狀
        1.4.1 光催化降解污染物
        1.4.2 染料敏化太陽電池
        1.4.3 其他應用
    §1.5 選題的意義、研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
第二章 石墨烯制備與表征
    §2.1 引言
    §2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑和儀器
        2.2.2 氧化石墨的制備
        2.2.3 石墨烯的制備
        2.2.4 分析測試方法
    §2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 工藝條件對氧化石墨結(jié)構(gòu)影響
        2.3.2 石墨烯結(jié)構(gòu)特征
        2.3.3 石墨烯的紅外吸收光譜
        2.3.4 氧化石墨烯的形貌
    §2.4 本章小結(jié)
第三章 RGO/ZNRs復合材料制備及光催化性能
    §3.1 引言
    §3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料和儀器
        3.2.2 ZnO納米棒陣列制備
        3.2.3 RGO/ZNRs復合材料制備
        3.2.4 RGO/ZNRs復合材料表征方法
        3.2.5 RGO/ZNRs復合材料光催化性能測試
    §3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 石墨烯濃度對RGO/ZNRs復合材料物相的影響
        3.3.2 RGO/ZNRs復合材料的形貌分析
        3.3.3 RGO/ZNRs復合材料的XPS分析
        3.3.4 RGO/ZNRs復合材料的光學性質(zhì)
        3.3.5 RGO/ZNRs復合材料光催化性能及增強機理
    §3.4 本章小結(jié)
第四章 RGO/ZNWs復合光陽極DSSC
    §4.1 引言
    §4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗材料和儀器
        4.2.3 ZnO納米線陣列制備
        4.2.4 RGO/ZNWs復合光陽極制備
        4.2.5 DSSC組裝及性能測試
    §4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 氧化石墨烯用量對RGO/ZNWs復合材料形貌的影響
        4.3.2 RGO/ZNWs光陽極中石墨烯含量對電池性能的影響
        4.3.3 RGO/ZNWs光陽極DSSC的光電性能增強機理
    §4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)
    §5.1 結(jié)論
    §5.2 展望
致謝
參考文獻



本文編號：3775829