石墨烯自發(fā)現(xiàn)以來,其獨特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域。而與磁性粒子成為復(fù)合材料,更是廣泛應(yīng)用在生物分離、醫(yī)藥靶向給藥、鋰電池儲能、電磁波吸收領(lǐng)域。本論文首先研究制備Fe3o4納米粒子的最佳工藝條件,進(jìn)一步將其制成穩(wěn)定的水基磁性流體,并研究相關(guān)性能。之后研究了納米Fe3O4/氧化石墨烯在外磁場發(fā)熱升溫性能,以及納米Fe3O4/石墨烯在鋰電池負(fù)極方面的應(yīng)用。實驗取得的成果如下：1、采用油酸作為表面活性劑,根據(jù)正交實驗結(jié)果表明影響平均粒徑的因素從大到小分別為：Fe2+與Fe3+的摩爾比例>反應(yīng)溫度>反應(yīng)時間>油酸加入量。制備Fe304粒子最佳實驗條件為：Fe2+:Fe3+摩爾比例為1：1.5,反應(yīng)時間90分鐘、反應(yīng)溫度90℃、油酸加入量為2.OmL時,制備的Fe3O4納米粒子的粒徑最小,為10nm左右近球形結(jié)構(gòu),磁飽和強度達(dá)為66.35emu/g,剩磁為1.35emu/g,具有超順磁性。2、將Fe3O4納米粒子進(jìn)一步制備成穩(wěn)定的水基磁性流體,水基磁性流體密度隨Fe3O4固含量的增加而增加；在外加交變磁場下的升溫速率也隨著固含量Fe3O4的增加而增加。3、以天然石墨為...

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    引言
    1.1 石墨烯
        1.1.1 石墨烯簡介
        1.1.2 石墨烯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.1.3 石墨烯的制備方法
    1.2 氧化石墨烯
        1.2.1 氧化石墨烯的功能化
        1.2.2 氧化石墨烯的制備方法
    1.3 磁性納米材料
        1.3.1 納米Fe₃O₄粒子制備方法
        1.3.2 納米Fe₃O₄粒子以及Fe₃O₄磁性流體的應(yīng)用
    1.4 四氧化三鐵/(氧化)石墨烯研究進(jìn)展
        1.4.1 四氧化三鐵/氧化石墨烯研究進(jìn)展
        1.4.2 四氧化三鐵/(還原氧化)石墨烯研究進(jìn)展
    1.5 論文選題的依據(jù)與實驗內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 實驗試劑及實驗儀器
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 實驗方法
        2.2.1 水基磁性流體的制備
        2.2.2 氧化石墨(GO)的制備
        2.2.3 Fe₃O₄/GO粒子的制備
        2.2.4 Fe₃O₄/GO磁性流體的制備
        2.2.5 Fe₃O₄/HGs的制備
        2.2.6 Fe₃O₄/RG的制備
    2.3 極片的制備及鋰電池組裝
    2.4 材料的測試與表征
        2.4.1 X射線衍射(XRD)
        2.4.2 掃描電子電子顯微鏡(SEM)
        2.4.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.4.4 傅里葉紅外光譜(FT-IR)
        2.4.5 振動樣品磁強針(VSM)
        2.4.6 磁感應(yīng)測溫儀器
        2.4.7 鋰電性能測試
第三章 Fe₃O₄納米粒子和磁性流體的制備及其性能研究
    3.1 Fe₃O₄納米粒子和Fe₃O₄水基磁性流體的制備
    3.2 Fe₃O₄納米粒子的最佳工藝方法的確定
    3.3 各個因素對磁性Fe₃O₄粒徑的影響
    3.4 最佳工藝下油酸修飾Fe₃O₄納米粒子的形貌與結(jié)構(gòu)
    3.5 磁性能分析
    3.6 磁性流體性能研究
    3.7 本章小結(jié)
第四章 Fe₃O₄/GO粒子及Fe₃O₄/GO磁性流體的研究
    4.1 Fe₃O₄/GO粒子的制備
    4.2 Fe₃O₄/GO納米粒子的結(jié)構(gòu)表征
    4.3 Fe₃O₄/GO納米粒子的磁性能
    4.4 Fe₃O₄/GO納米粒子在磁場中的發(fā)熱性能
        4.4.1 Fe²⁺與Fe³⁺比例對Fe₃O₄/GO粒子發(fā)熱性能的影響
        4.4.2 不同F(xiàn)e₃O₄比例對Fe₃O₄/氧化石墨烯粒子發(fā)熱性能的影響
    4.5 Fe₃O₄/GO磁性流體的制備
    4.6 不同反應(yīng)溫度對Fe₃O₄/GO磁性流體發(fā)熱性能的影響
    4.7 本章小結(jié)
第五章 不同形貌Fe₃O₄/石墨烯的電化學(xué)性能
    5.1 Fe₃O₄納米粒子的制備
    5.2 Fe₃O₄納米粒子的結(jié)構(gòu)表征
    5.3 Fe₃O₄納米粒子的電化學(xué)性能
    5.4 Fe₃O₄/還原石墨烯球(HGs)的制備
    5.5 Fe₃O₄/HGs的表征
        5.5.1 SEM分析
        5.5.2 XRD分析
    5.6 Fe₃O₄/HGs的電化學(xué)性能
    5.7 Fe₃O₄/還原石墨烯(RG)的制備
    5.8 Fe₃O₄/RG的表征
        5.8.1 SEM分析
        5.8.2 XRD分析
    5.9 Fe₃O₄/RG的電化學(xué)性能
    5.10 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者簡介
導(dǎo)師簡介
附件



本文編號：3875200