本文以氧化石墨烯(GO)為前驅(qū)體,通過水熱方法制備了金屬氧化物-碳?xì)?石墨烯和金屬雙氧化物-石墨烯復(fù)合材料;以三聚氰胺為前驅(qū)體,通過一步固態(tài)合成法制備出了金屬/金屬氧化物-石墨相氮化碳復(fù)合材料。將所制備的材料用于鋰離子電池和催化硼氫化鈉水解制氫中,均表現(xiàn)出良好的性能。首先,合成了Co_xO_y@石墨相氮化碳復(fù)合材料(CCN),鈷和鈷的氧化物負(fù)載在石墨相氮化碳(g-C₃N₄)納米片上,作為催化硼氫化鈉水解制氫的催化劑,得到較好的性質(zhì)。CCN復(fù)合材料由于鈷納米顆粒的存在使其具有超順磁性。另外,CCN復(fù)合材料可以自身充當(dāng)磁子用來磁力傳動(dòng)。在室溫下,其催化硼氫化鈉水解制氫的速率達(dá)到710 mL·min^-1·g^-1,通過阿倫尼烏斯公式計(jì)算反應(yīng)的表觀活化能為41.2 kJ·mol^-1。CCN復(fù)合材料循環(huán)穩(wěn)定性較好,即使在循環(huán)重復(fù)使用8次的情況下,產(chǎn)氫速率和水解程度仍基本保持一致。g-C₃N₄和Co_...

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 石墨烯
        1.2.1 石墨烯簡(jiǎn)介
        1.2.2 石墨烯制備方法
    1.3 石墨烯復(fù)合材料
    1.4 石墨相氮化碳
        1.4.1 石墨相氮化碳簡(jiǎn)介
        1.4.2 石墨相氮化碳制備方法
    1.5 石墨相氮化碳復(fù)合材料
    1.6 論文研究意義及內(nèi)容
        1.6.1 研究意義
        1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)儀器及方法
    2.1 概述
    2.2 儀器和藥品
        2.2.1 儀器
        2.2.2 藥品
    2.3 材料表征技術(shù)
        2.3.1 X射線衍射技術(shù)(XRD)
        2.3.2 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.3 熱重和差熱分析
        2.3.4 比表面及孔徑分布
        2.3.5 拉曼光譜分析(Raman)
        2.3.6 X射線光電子能譜分析(XPS)
        2.3.7 磁性測(cè)試
    2.4 鋰離子電池性能參數(shù)指標(biāo)
        2.4.1 電池的容量
        2.4.2 充放電倍率
        2.4.3 理論容量
    2.5 電化學(xué)性質(zhì)測(cè)試
        2.5.1 電池的組裝
        2.5.2 恒流充放電測(cè)試
        2.5.3 交流阻抗測(cè)試
    2.6 催化制氫性能的測(cè)試
第三章 Co_xO_y@g-C₃N₄復(fù)合材料的制備、表征及磁力傳動(dòng)催化產(chǎn)氫性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 催化劑的制備
        3.2.2 CCN復(fù)合材料催化制氫
    3.3 結(jié)構(gòu)與形貌表征
        3.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        3.3.2 透射電子顯微鏡(TEM)分析
        3.3.3 比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
        3.3.4 X射線光電子能譜(XPS)分析
        3.3.5 磁性分析
    3.4 催化產(chǎn)氫性能
        3.4.1 不同材料對(duì)催化硼氫化鈉制氫的影響
        3.4.2 不同攪拌方式對(duì)催化硼氫化鈉制氫的影響
        3.4.3 不同濃度對(duì)催化硼氫化鈉制氫的影響
        3.4.4 不同轉(zhuǎn)速對(duì)催化硼氫化鈉制氫的影響
        3.4.5 催化氨硼烷制氫
        3.4.6 不同溫度對(duì)催化硼氫化鈉制氫的影響
        3.4.7 催化劑CCN-1-2 復(fù)合材料的循環(huán)穩(wěn)定性
    3.5 小結(jié)
第四章 不同氣氛下紫外光處理提高二氧化鈦-碳?xì)?石墨烯復(fù)合材料鋰離子電池性能
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
    4.3 結(jié)構(gòu)與形貌表征
        4.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        4.3.2 透射電子顯微鏡分析(TEM)
        4.3.3 熱重-差熱分析(TG-DSC)
        4.3.4 比表面和孔結(jié)構(gòu)分析
        4.3.5 拉曼光譜分析(Raman spectra)
        4.3.6 X射線光電子能譜分析(XPS)
    4.4 二氧化鈦-碳?xì)?石墨烯復(fù)合材料鋰離子電池性能測(cè)試
        4.4.1 TCG 的恒流充放電測(cè)試結(jié)果與討論
        4.4.2 TCG的交流阻抗及循環(huán)伏安的測(cè)試結(jié)果與討論
    4.5 小結(jié)
第五章 五氧化二釩-二氧化鈦-石墨烯復(fù)合材料的合成、表征及鋰離子電池電極材料的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
    5.3 結(jié)構(gòu)與形貌表征
        5.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        5.3.2 透射電子顯微鏡分析(TEM)
        5.3.3 比表面和孔結(jié)構(gòu)分析
        5.3.4 拉曼光譜分析(Raman spectra)
        5.3.5 X射線光電子能譜(XPS)
    5.4 五氧化二釩-二氧化鈦-石墨烯復(fù)合材料鋰離子電池性能測(cè)試
        5.4.1 VTG和TVG復(fù)合材料的恒流充放電測(cè)試結(jié)果與討論
        5.4.2 VTG和TVG復(fù)合材料的交流阻抗的測(cè)試結(jié)果與討論
    5.5 小結(jié)
總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
研究生期間發(fā)表及完成的論文



本文編號(hào)：3832461