石墨烯作為碳材料家族的新成員,以其以其獨(dú)特和優(yōu)越的物理性質(zhì),例如高載流子遷移率、高電導(dǎo)率、高熱導(dǎo)率和優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性,引起越來越多的關(guān)注。本文中,以石墨烯/金屬基納米顆粒雜化材料作為研究對象,首先,通過原位還原和隨后的化學(xué)氣相沉積法制備了新型NiO@Ni@graphene納米雜化材料。平均粒徑為30nm的氧化鎳納米顆粒首先在500℃氫氣環(huán)境中還原生成金屬鎳層,隨后在甲烷和氫氣的氛圍中650℃條件下通過化學(xué)氣相沉積法生成石墨烯層,最終制備了平均粒徑為35 nm的NiO@Ni@graphene核殼納米雜化材料。高分辨透射電子顯微鏡圖片表明在NiO@Ni的鎳層表面生成的石墨烯厚度為2.48 nm,層數(shù)為5層。通過核殼結(jié)構(gòu)的NiO@Ni和高導(dǎo)電石墨烯層之間的協(xié)同效應(yīng)使得這種特殊結(jié)構(gòu)的材料的電化學(xué)電容性能得到增強(qiáng)。當(dāng)作為電池型超級電容器電極時,NiO@Ni@graphene納米雜化材料當(dāng)放電電流為0.5 A g^-1時,這種材料表現(xiàn)出903 F g^-1高的比電容值。其次,第二個研究實(shí)驗探索了一個簡單的、可擴(kuò)展的和有效的方法使用谷胱甘肽(GSH)作為綠色和...

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
引言
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 石墨烯/金屬基納米顆粒雜化材料的制備
        1.1.1 原位法
            1.1.1.1 液相法
            1.1.1.2 水熱法
            1.1.1.3 浸漬-熱還原法
            1.1.1.4 熱解法
            1.1.1.5 電化學(xué)方法
        1.1.2 非原位法
    1.2 表征
    1.3 應(yīng)用
        1.3.1 電催化
            1.3.1.1 甲醇氧化反應(yīng)(MOR)
            1.3.1.2 乙醇的氧化反應(yīng)(EOR)
            1.3.1.3 甲酸氧化反應(yīng)(FAOR)
            1.3.1.4 直接硼氫化物燃料電池(DBFC)
            1.3.1.5 其他電氧化反應(yīng)
        1.3.2 氧電化學(xué)還原(ORR)
        1.3.3 析氫反應(yīng)(HER)
        1.3.4 析氧反應(yīng)(OER)
        1.3.5 光催化
        1.3.6 還原有機(jī)污染物
    1.4 本課題的研究內(nèi)容
第二章 核殼雜化材料NiO@Ni@graphene的制備及其電化學(xué)性能的測定
    2.1 實(shí)驗部分
        2.1.1 實(shí)驗試劑與儀器
        2.1.2 實(shí)驗方法與步驟
            2.1.2.1 核殼納米雜化材料NiO@Ni@graphene的制備
            2.1.2.2 基于氧化鎳納米顆粒和NiO@Ni@graphene納米雜化材料電極的制備
            2.1.2.3 通過循環(huán)伏安法計算比電容
            2.1.2.4 通過恒電流充放電曲線計算比電容
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 NiO@Ni@graphene納米雜化材料及電極的制備
        2.2.2 NiO@Ni@graphene納米雜化材料的表征
        2.2.3 比電容性能的測試
    2.3 本章小結(jié)
第三章 銀納米簇在石墨烯表面的原位合成及其在催化、抗菌和光熱治療方面的應(yīng)用
    3.1 實(shí)驗部分
        3.1.1 實(shí)驗試劑與儀器
        3.1.2 實(shí)驗方法與步驟
            3.1.2.1 還原氧化石墨烯負(fù)載銀納米簇材料(記為AgNC@HSG-rGO)的原位合成
            3.1.2.2 AgNC@HSG-rGO復(fù)合材料抗菌性能的測定
            3.1.2.3 AgNC@HSG-rGO對對硝基苯酚的催化性能的測試
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 AgNC@HSG-rGO的表征
        3.2.2 銀納米簇和AgNC@HSG-rGO對對硝基苯酚的催化還原
        3.2.3 AgNC@HSG-rGO雜化材料的抗菌性能
        3.2.4 AgNC@HSG-rGO光熱治療的高效率近紅外吸收的應(yīng)用
    3.3 本章小結(jié)
第四章 基于電化學(xué)刻蝕的泡沫HOPG平臺的葡萄糖生物傳感器的制備
    4.1 實(shí)驗部分
        4.1.1 實(shí)驗試劑與儀器
        4.1.2 實(shí)驗方法與步驟
            4.1.2.1 多孔HOPG電極的制備
            4.1.2.2 芘功能化的葡萄糖氧化酶的合成
            4.1.2.3 葡萄糖氧化酶的固定
            4.1.2.4 芘功能化的葡萄糖氧化酶的生物催化活性的測定
            4.1.2.5 芘功能化的葡萄糖氧化酶的穩(wěn)定性研究
    4.2 實(shí)驗結(jié)果與討論
        4.2.1 經(jīng)芘功能化的葡萄糖氧化酶修飾的多孔HOPG的合成
        4.2.2 生成的多孔HOPG及經(jīng)葡萄糖氧化酶修飾的多孔HOPG的表征
        4.2.3 刻蝕對HOPG電極電子轉(zhuǎn)移的影響
        4.2.4 經(jīng)葡萄糖氧化酶修飾的多孔HOPG的葡萄糖傳感器應(yīng)用
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝



本文編號：3811422