石墨烯具有十分卓越的物理、化學(xué)性質(zhì),近年來受到越來越多的關(guān)注。由于不能使用簡單易行的方法進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，目前大多數(shù)石墨烯的研究集中在還原氧化石墨烯（RGO）上。通過氧化還原法制備的RGO在結(jié)構(gòu)和各種性能上均與石墨烯具有很大的相似之處。RGO已被廣泛應(yīng)用于能源、環(huán)境、微電子等領(lǐng)域，隨著科學(xué)研究的深入，RGO的應(yīng)用會越來越廣泛。 石墨烯具有十分卓越的電子傳輸速率，在電催化劑領(lǐng)域具有很大應(yīng)用潛力。但是由于現(xiàn)有制備RGO的過程中，RGO片層極易發(fā)生堆垛，極大的降低了催化劑表面的催化活性位點(diǎn)。本文利用了一種簡單易行且對環(huán)境友好的制備方法，可控制備了不同微觀結(jié)構(gòu)的RGO復(fù)合材料，分析了復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理，對幾種制備的材料做了相應(yīng)的表征，同時也探索了復(fù)合材料在相應(yīng)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用。具體工作內(nèi)容如下： （1）還原氧化石墨烯/銅（RGO/Cu）復(fù)合材料的可控制備與應(yīng)用研究：在本工作中我們使用簡單的一步電沉積的方法制備了RGO/Cu復(fù)合材料，并且發(fā)現(xiàn)當(dāng)乙二胺四乙酸銅（Cu EDTA）與氧化石墨烯（GO）濃度比例不斷變化時，復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)也隨著Cu EDTA的相對含量上升依次呈現(xiàn)層狀結(jié)構(gòu)（L RGO/Cu）...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 石墨烯簡介
    1.2 石墨烯復(fù)合材料
        1.2.1 石墨烯/無機(jī)物復(fù)合材料
        1.2.2 石墨烯/有機(jī)物復(fù)合材料
    1.3 石墨烯復(fù)合材料的制備方法
        1.3.1 機(jī)械混合法
        1.3.2 化學(xué)還原法
        1.3.3 水熱法
        1.3.4 溶膠-凝膠法
        1.3.5 自組裝
        1.3.6 電化學(xué)方法
        1.3.7 其他方法
    1.4 石墨烯復(fù)合材料的應(yīng)用
        1.4.1 能源領(lǐng)域
        1.4.2 化學(xué)/生物傳感器領(lǐng)域
        1.4.3 光電器件領(lǐng)域
        1.4.4 其他領(lǐng)域
    1.5 本文的研究意義以及主要研究內(nèi)容
        1.5.1 本文的研究目的與意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
第2章 石墨烯/銅復(fù)合材料的可控制備與應(yīng)用研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和主要儀器設(shè)備
        2.2.2 氧化石墨的制備
        2.2.3 氧化石墨烯緩沖溶液的制備
        2.2.4 Cu EDTA 溶液的制備
        2.2.5 石墨烯/銅復(fù)合材料的制備
        2.2.6 復(fù)合材料的表征
        2.2.7 電化學(xué)性能測試
        2.2.8 復(fù)合材料對肼催化氧化的研究
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 還原氧化石墨烯/銅復(fù)合材料的制備
        2.3.2 不同結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的制備以及機(jī)理探討
        2.3.3 復(fù)合材料的電鏡表征
        2.3.4 石墨烯的拉曼光譜表征
        2.3.5 復(fù)合材料的 XRD 表征
        2.3.6 復(fù)合材料的 XPS 表征
        2.3.7 復(fù)合材料修飾電極對肼的催化活性研究
        2.3.8 復(fù)合材料修飾電極的電化學(xué)活性面積的估算
        2.3.9 肼催化氧化的電子轉(zhuǎn)移數(shù)的估算
        2.3.10 復(fù)合材料修飾電極對肼的催化穩(wěn)定性研究
    2.4 小結(jié)
第3章 石墨烯/鉑銅復(fù)合材料的制備與應(yīng)用研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和主要儀器設(shè)備
        3.2.2 電沉積溶液體系的制備
        3.2.3 復(fù)合材料的制備
        3.2.4 復(fù)合材料的表征
        3.2.5 復(fù)合材料的電化學(xué)性能測試
        3.2.6 復(fù)合材料對甲醇催化氧化的研究
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 還原氧化石墨烯/鉑銅復(fù)合材料的制備
        3.3.2 復(fù)合材料的電鏡表征
        3.3.3 復(fù)合材料的能譜表征
        3.3.4 拉曼光譜表征
        3.3.5 電化學(xué)性能測試
        3.3.6 甲醇催化氧化的活性研究
        3.3.7 一氧化碳催化氧化的活性研究
        3.3.8 甲醇催化穩(wěn)定性研究
    3.4 小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
附錄 A 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文以及專利
致謝



本文編號：3927545