腐植酸基石墨烯的制備與表征
本文選題:石墨烯 + 腐植酸; 參考:《華北理工大學》2017年碩士論文
【摘要】:石墨烯是具有二維蜂窩狀晶格結構的單層炭材料,碳碳之間以sp2雜化方式鍵合,因而具備優(yōu)良的物理化學特性,在復合材料、電子、儲能、生物醫(yī)學、半導體等領域都具有潛在的應用價值,其大規(guī)模、低成本、低污染合成工藝是當前石墨烯研究與產業(yè)化的重要探索目標。以煤基腐植酸(HA)為碳源,通過低溫還原芳烴化及高溫真空剝離工藝制備了石墨烯微片(GNPs),采用紅外光譜(FT-IR)、拉曼光譜(Raman)、X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)分析手段探討了保溫溫度、保溫時間、促進劑種類及其用量對石墨烯微片前驅體結構的影響規(guī)律,確定了最佳制備工藝條件,通過對石墨烯微片前驅體的剝離制備出GNPs并對其進行了表征分析,最后就反應過程中腐植酸熱解行為及促進劑作用機理進行了探討。研究結果表明石墨烯微片前驅體的最佳制備工藝為腐植酸與乙酸鈣質量比為1:2,氮氣氣氛,2℃/min,450℃,4h,進一步的高溫(700℃)真空炭化有助于片層的剝離。腐植酸基石墨烯微片為具有高晶體結構的多層石墨片層堆疊而成,但結構中含有少量羥基基團。采用熱重-示差掃描同步熱分析(TG-DSC)研究了腐植酸在乙酸鈣促進作用下熱解行為,研究表明乙酸鈣中的鈣元素可能與腐植酸中羧基發(fā)生離子交換形成交聯(lián)腐植酸鈣,隨著熱解溫度的升高,分子中的含氧基團和雜原子脫出,產生大量芳香團簇的自由基碎片,鈣以碳酸鈣形式析出,自由基間相互縮合成大面積芳環(huán)網狀結構,從而獲得石墨烯微片前驅體。
[Abstract]:The thermal decomposition behavior of graphene microtablets ( GNPs ) was investigated by means of low temperature reduction of aromatic hydrocarbons and high temperature vacuum stripping .
【學位授予單位】:華北理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TQ127.11
【參考文獻】
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,本文編號:1979144
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