本文關(guān)鍵詞：石墨烯基金屬硫化物（CuS，CdS）復(fù)合材料的制備及光催化性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中北大學(xué)》 2014年

石墨烯基金屬硫化物（CuS，CdS）復(fù)合材料的制備及光催化性能研究

汪永彬  

【摘要】：自從凝聚態(tài)物理學(xué)家Geim和Novoselov報道了他們制備出由碳原子首尾相連并具有二維結(jié)構(gòu)特征的物質(zhì)-石墨烯以來，一場科學(xué)技術(shù)界的巨大變革一觸即發(fā)。石墨烯具備二維的蜂窩狀的晶體結(jié)構(gòu)和特有的物化特性。當然，單層的石墨烯才不夠穩(wěn)定，易于堆垛成石墨等問題，這使它的發(fā)展受到了嚴重的阻礙。截止到現(xiàn)在，大多數(shù)石墨烯基納米復(fù)合材料能夠提高光催化劑的光化學(xué)性能的原因在于石墨烯具備超強的電子傳導(dǎo)能力，或者說石墨烯扮演一個電子存儲器和傳導(dǎo)器的角色，光生電子和空穴的再復(fù)合同時被抑制。我們的工作是在二維的片狀石墨烯上構(gòu)筑納米級別的“建筑構(gòu)件”，，我們的工作對石墨烯基復(fù)合納米材料和整個納米技術(shù)在材料科學(xué)界的發(fā)展具備積極地象征意義。該工作主要內(nèi)容如下： （1）以天然的石墨為原料采用Hummers和Hoffman法將其氧化制備得到氧化石墨，后經(jīng)過超聲清洗儀的超聲剝離的得到氧化石墨烯的薄片。經(jīng)超聲剝離的氧化石墨烯薄片經(jīng)過超聲及化學(xué)還原法制備得到石墨烯薄片。 （2）通過一鍋法原位合成出石墨烯在復(fù)合材料中有不同摻雜比例的石墨烯/CdS納米薄片復(fù)合材料，運用X射線衍射圖譜(XRD)、透射電鏡(TEM)等表征手段對制備的樣品的晶體結(jié)構(gòu)和形態(tài)進行了表征。并借助光化學(xué)反應(yīng)儀研究了其對亞甲基藍溶液的脫色性能。結(jié)果表明：CdS納米顆粒均勻的分布在石墨烯的表面，粒徑大約為90nm左右。石墨烯/CdS在可見光照射下對亞甲基藍溶液有良好的脫色效果。當光照時間達到60min，對亞甲基藍溶液降解效率達到最大，為91%。 （3）采用水熱法以二甲基亞砜為溶劑和硫源制備了石墨烯/CuS系列納米復(fù)合物。采用了X射線衍射儀，紫外可見漫反射波譜，透射電鏡和光致發(fā)光光譜（PL）等表征手段來表征納米復(fù)合物的性能。結(jié)果顯示，硫化銅納米晶體以平均粒徑為16nm左右的大小平均分散在片狀石墨烯的表面。所制得的樣品對降解亞甲基藍溶液的光催化能力上相較于純CuS表現(xiàn)的更好，我們的工作同時證明了石墨烯/CuS納米復(fù)合物作為一種類芬頓試劑在水處理方面有很好的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TQ127.11;O643.36
【目錄】：

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