石墨烯具有超大的比表面積,優(yōu)異的電子傳輸性能以及二維超薄結(jié)構(gòu),本文研究了以石墨烯為碳支撐的CoZnP/石墨烯氣凝膠和Au/F-TiO2@石墨烯分別在電催化全解水和光催化降解酸性橙上的應(yīng)用。金屬有機(jī)框架（MOF）作為一種無(wú)機(jī)-有機(jī)混合多孔材料,可調(diào)控的結(jié)構(gòu)和組分使得它成為電催化領(lǐng)域最有望取代貴金屬的催化劑,然而傳統(tǒng)的MOF導(dǎo)電性和穩(wěn)定性較差,為了突破這種限制,將導(dǎo)電石墨烯與MOF煅燒得到的衍生物組成復(fù)合材料是一種可行的解決方案。首先基于石墨烯氣凝膠為基底,創(chuàng)新性地一步合成雙金屬M(fèi)OF衍生物CoZnP/石墨烯氣凝膠復(fù)合物,探索了最佳的鈷:鋅的比例和最佳的煅燒溫度,Co0.75Zn0.25P/GA-750℃表現(xiàn)出優(yōu)異的全pH的HER性能以及在堿性條件下優(yōu)異的OER,在全水解反應(yīng)中,電流密度10 mA cm-2時(shí)對(duì)應(yīng)的電壓是1.593 V,比Pt/C和RuO2對(duì)應(yīng)電極還要低。優(yōu)異的性能歸因于:3D石墨烯氣凝膠具有三維的電子傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);雙金屬摻雜避免了煅燒期間鈷活性位點(diǎn)的聚集;多層次孔結(jié)構(gòu)（微孔,介孔和大孔）促進(jìn)了電子和物質(zhì)的傳導(dǎo)和運(yùn)輸。太陽(yáng)能作為一種綠色能源,取之不盡,用之不竭,我們對(duì)TiO... 

【文章來(lái)源】：蘇州大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖１－１?Ｔｉ０２／石墨烯降解染料降解甲基藍(lán)的機(jī)理圖ｌ２１ｌ??Ｔｉ０２／石墨烯復(fù)合物的制備方法主要有水熱合成法，超聲物理混合法，溶劑凝??

第一章?石墨烯基復(fù)合材料的制備及其在電解水和光催化方面的應(yīng)用??和ＨＣ１混合在水中，然后離心并干燥，制得外面有石墨烯包裹的ＺＩＦ－妒火為了??增強(qiáng)ＧＯ基質(zhì)與ＭＯＦ之間的結(jié)合力，可以在合成過(guò)程中添加聚多巴胺（ＰＤＡ），??由于粘附在ＭＯＦ納米顆粒外部的ＰＤＡ具有正電荷，而ＧＯ帶有負(fù)電荷，這種靜??電相互作用使得它們緊緊的結(jié)合在一起［３３］。??ＧＯ?—??ＭＯＦ??圖１－２?ＭＯＦ與石墨烯通過(guò)物理混合方式復(fù)合在一起的制備過(guò)程圖解：（ａ）石墨烯包裹的??ＺＩＦ－８?以及所得材料?ＴＥＭ?圖像丨３２丨；（ｂ）?ＮＨ２－ＭＩＬ－１２５（Ｔｉ）ＭＯＦｓ／ｒＧ〇ｌ３４丨??與加入化學(xué)試劑使ＭＯＦ和石墨烯直接混合相比，水熱處理是結(jié)合ＭＯＦ和??ＧＯ的更有效方法。秦等人將制備好的Ｔｉ－ＭＯＦ和ＧＯ懸浮液混合在一起，然后??在１３０°Ｃ下進(jìn)行溶劑熱反應(yīng)８ｈ，合成了多孔Ｔｉ－ＭＯＦｓ／Ｎ摻雜石墨烯（ＮＧ）納米??復(fù)合材料［３５］。以這種方式人們合成了一系列的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，例如ＭＩＬ－１０１?（Ｃｒ）??＠ｒＧＯ［３６］，?ＳｉＷｉ２＠ＵｉＯ－６７／Ｍ／Ｇ－ＣｄＳ［３７］，?ＣｄＳ＠ＮＵ－１０００／ｒＧＯ［３８］，?ＭＩＬ－ＬＩＣ－１?（Ｅｕ）??／ＧＯ［３９］。為了進(jìn)一步提高ＭＯＦ在ＧＯ上生長(zhǎng)的均勻性，Ｋａｒｔｈｉｋ等人僅通過(guò)超聲??處理ＧＯ和Ｔｉ－ＭＯＦ的混合物即可合成ＮＨ２－ＭＩＬ－１２５?（Ｔｉ）?ＭＯＦ／ｒＧＯ，如圖ｌ－２ｂ??所不，ＭＯＦ和ＧＯ之間形成的７Ｔ－７Ｉ鍵是局催化效率的關(guān)鍵Ｍ。??１．６．２?ＭＯＦ在２Ｄ石墨烯材料上的原位生長(zhǎng)??ＧＯ表面上有著豐富的含氧的官能團(tuán)（例如－ＯＨ，?－ＣＯＯＨ等），它們?yōu)椋停希??原位均勻地

式可以極大程度上改善ＭＯＦ與石墨烯之間的結(jié)合??力。??３??（；ｓ?、?、?一’??，、?／?之）?ＧＳ－（?ＣＫ）ＩＩ??＇?Ｊ、、＇?）??？＼?＾?．－４ｋ?（＾＇〇２＞）?？?Ｆ．ｌｃｃｌｒｏ＼ｌ？ｌｉｃ?ｎｄ＼〇ｒｕｉｉａ??Ｓａｎｄｗｉｃｈ－ｌｉｋｅ?（；Ｓ＜＾／ＩＦ－６７?ＧＳ－Ｃｏ１＊??ｂ??：―?士??ＧＯ?ｎａｎｏｓｈｅｅｔｓ?ＺＩＦ－８＠ＧＯ?ｎａｎｏｓｈｅｅｔｓ?Ｗｒｉｎｋｌｅｄ?ＺＩＦ－８＠ｒＧＯ??ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅ??圖１－３?ＭＯＦ與石墨烯通過(guò)原位生長(zhǎng)方式復(fù)合在一起的制備過(guò)程圖解：（ａ）三明治結(jié)構(gòu)的??ＧＳ＠ＺＩＦ－６７丨４０丨；（ｂ）褶皺的ＺＩＦ－８＠ｒＧＯ微球州??水熱法是制備ＭＯＦｓ／ＧＯ復(fù)合材料的最常用方法。研究表明功能化的ＧＯ會(huì)??帶來(lái)更高的催化活性，例如，Ｍａｒｙａｍ?Ｊａｈａｎ等人將鐵卟啉與Ｂ比啶官能化的石墨烯??結(jié)合制備了石墨烯－金屬卟啉ＭＯＦｔ４２］。ＧＯ通過(guò)簡(jiǎn)單的酸處理后可以得到更多的??羧基（－⑴ＯＨ），它有助于ＭＯＦ晶體進(jìn)一步生長(zhǎng)［４Ｍ３１，如圖ｌ－３ａ所示。許多實(shí)??驗(yàn)表明，雜原子（Ｎ，Ｐ和Ｓ）摻雜到材料中可以顯著提高材料的催化性能。例??如，葡萄糖作為氮源被引入到系統(tǒng)中以制備Ｎ－石墨烯￥１。除了水熱法，微波誘??導(dǎo)的合成方式也廣泛應(yīng)用在ＭＯＦ的原位生長(zhǎng)中。用微波法合成的石墨烯表面發(fā)??現(xiàn)“超熱點(diǎn)”（ＳＨＳ），?ＳＨＳ可以使ＭＯＦｓ晶體均勻地分散在石墨稀上，并增強(qiáng)??ＭＯＦｓ和石墨烯的結(jié)合［４５’４６］。Ｍａｒｙａｍ?Ｊａｈａｎ等人首次將Ｃｕ－ＭＯＦｓ前驅(qū)體和ＧＯ??溶液混合在聚四氟乙烯封口的高壓釜中在１２０°Ｃ烘箱中保溫３６小時(shí)


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