本文關(guān)鍵詞：石墨烯基復(fù)合材料的制備及催化性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：石墨烯是近年來科學(xué)界比較關(guān)注的一種新型碳材料,作為碳納米材料家族的一員,石墨烯納米材料擁有良好的導(dǎo)電性能、較大的比表面積結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的力學(xué)性能等諸多優(yōu)點,因此被廣泛應(yīng)用于光電催化、生物醫(yī)藥、超級電容器、燃料電池等領(lǐng)域中。本論文合成出三種石墨烯基復(fù)合材料,并重點研究了復(fù)合材料的催化效果,其主要內(nèi)容如下： 采用一步水熱法合成出石墨烯/硫化銅復(fù)合材料,通過掃描電鏡(SEM)和紅外光譜(FTIR)對其進行了表征。然后將其修飾玻碳電極(GC)用于對多巴胺的電化學(xué)檢測,分別從pH、掃速、檢測、干擾等多個角度考察了其催化效果。研究表明,石墨烯在pH值為5時擁有較佳的催化效果,同時,該復(fù)合材料修飾電極對多巴胺的檢出限是3.7x10-7mol/L。 采用水熱法合成出石墨烯/二氧化鈦復(fù)合材料,通過FTIR和SEM對其進行了表征,并進一步用電化學(xué)方法合成出石墨烯/二氧化鈦/聚吡咯復(fù)合材料,將其涂抹于導(dǎo)電玻璃FTO上,應(yīng)用于對羅丹明B的催化降解。分別從羅丹明B初始濃度、溶液pH值、不同復(fù)合材料對其催化降解羅丹明B的能力進行了考察。實驗表明,羅丹明B初始濃度為2mg/L,溶液pH值為11時,該復(fù)合材料對羅丹明B有較佳的催化降解效果。 采用水熱法合成出石墨烯/二氧化鈰復(fù)合材料,通過FTIR、SEM和X射線能譜(EDS)對其進行了表征,并進一步用電化學(xué)方法合成出石墨烯/二氧化鈰/鉑復(fù)合材料,將其涂抹于導(dǎo)電玻璃FTO上,應(yīng)用于對乙醇的催化分解。分別從是否鍍鉑、不同pH對其催化分解乙醇的效果進行了考察,并著重探討了強酸強堿條件下多種因素對催化的影響。結(jié)果表明,復(fù)合材料鍍鉑后催化效果較佳,且不同pH條件下對乙醇的氧化電位不同。其中,酸性溶液中乙醇的初始濃度越高,復(fù)合材料對乙醇的氧化電位更低,而且伴隨著另外一種物質(zhì)的生成,這種物質(zhì)可能是CO2,堿性溶液中,復(fù)合材料能再較低的電壓下催化分解乙醇,并隨著氧化電位的增大,會生成乙醛和乙酸。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 復(fù)合材料 催化
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ127.11;TB33
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-17
• 1.1 碳材料概述7
• 1.2 石墨烯概述7-15
• 1.2.1 石墨烯結(jié)構(gòu)8-9
• 1.2.2 石墨烯性能9-11
• 1.2.3 石墨烯的制備11-13
• 1.2.4 石墨烯以及石墨烯復(fù)合材料的應(yīng)用13-15
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容、選題意義和創(chuàng)新點15-17
• 第2章 石墨烯/硫化銅復(fù)合材料的制備及催化性能研究17-27
• 2.1 引言17-18
• 2.2 儀器與試劑18-19
• 2.3 實驗方法19-20
• 2.3.1 氧化石墨的合成19
• 2.3.2 石墨烯的合成19
• 2.3.3 石墨烯/硫化銅復(fù)合材料的制備19
• 2.3.4 石墨烯/硫化銅復(fù)合材料修飾電極的制備19-20
• 2.3.5 緩沖液的配制20
• 2.3.6 電化學(xué)測試20
• 2.4 結(jié)果和討論20-26
• 2.4.1 復(fù)合材料的表征20-22
• 2.4.2 電化學(xué)行為22-23
• 2.4.3 pH值和掃速影響23-24
• 2.4.4 檢測多巴胺下限24-26
• 2.4.5 干擾研究26
• 2.4.6 樣品分析26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 石墨烯/二氧化鈦/聚吡咯復(fù)合材料的制備及催化性能研究27-42
• 3.1 引言27-28
• 3.1.1 二氧化鈦光催化原理及應(yīng)用27
• 3.1.2 研究進展27-28
• 3.2 實驗藥品與實驗儀器28-29
• 3.3 實驗方法29-30
• 3.3.1 石墨烯-TiO_2復(fù)合材料的合成29
• 3.3.2 TiO_2/石墨烯/聚毗咯、TiO_2/聚吡咯復(fù)合膜的制備29-30
• 3.4 表征方法30-31
• 3.4.1 紅外光譜(FTIR)30-31
• 3.4.2 掃描電鏡(SEM)31
• 3.5 結(jié)果與討論31-40
• 3.5.1 紅外光譜分析31-32
• 3.5.2 SEM分析32-33
• 3.5.3 復(fù)合膜電極的光催化性能研究33-40
• 3.6 本章小結(jié)40-42
• 第4章 石墨烯/氧化鈰/鉑復(fù)合材料的制備及對乙醇催化性能的研究42-61
• 4.1 引言42-44
• 4.1.1 CeO_2及其復(fù)合物的簡介42
• 4.1.2 乙醇的電催化機理研究進展42-44
• 4.1.3 研究的背景和意義44
• 4.2 實驗藥品及實驗儀器44-45
• 4.3 實驗方法45-47
• 4.3.1 RGO/CeO_2復(fù)合物的合成45-46
• 4.3.2 復(fù)合電極的制備46
• 4.3.3 電化學(xué)測試46-47
• 4.4 表征分析47-48
• 4.4.1 紅外光譜測試47
• 4.4.2 紫外-可見近紅外分光光度計分析47
• 4.4.3 掃描電鏡測試分析47
• 4.4.4 X射線能譜儀分析47-48
• 4.5 結(jié)果與討論48-60
• 4.5.1 紅外光譜分析48-49
• 4.5.2 SEM分析49-51
• 4.5.3 EDS分析51
• 4.5.4 復(fù)合材料對乙醇催化性能測試51-60
• 4.6 本章小結(jié)60-61
• 第5章 結(jié)論61-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-70
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文70

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李旭;趙衛(wèi)峰;陳國華;;石墨烯的制備與表征研究[J];材料導(dǎo)報;2008年08期

2 陳國良,孫世剛,陳聲培,周志有;乙醇在碳載Pt納米薄膜電極上吸附氧化過程研究Ⅰ.堿性介質(zhì)中循環(huán)伏安和原位FTIR反射光譜[J];電化學(xué);2000年04期

3 朱科,陳延禧,張繼炎;直接乙醇燃料電池的研究現(xiàn)狀及前景[J];電源技術(shù);2004年03期

4 黃素清;黃釗;谷鐵安;謝青季;姚守拙;;電鍍鉑/金的金電極上As(Ⅲ)電化學(xué)行為的電化學(xué)石英晶體微天平研究[J];分析化學(xué);2011年07期

5 李波;;TiO_2薄膜光電催化亞甲基藍的研究[J];過濾與分離;2011年03期

6 童小翠;王靜;張瑾;;石墨烯的合成與表征[J];廣州化工;2012年02期

7 朱偉長,錢元英,許盤鳳;二氧化鈰納米粒子的制備[J];安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年04期

8 袁善美;朱昱;倪紅軍;黃明宇;;直接乙醇燃料電池研究進展[J];化工新型材料;2011年01期

9 徐秀娟;秦金貴;李振;;石墨烯研究進展[J];化學(xué)進展;2009年12期

10 譚志剛;朱啟安;郭訊枝;張勁福;伍文雍;劉愛平;;溶劑熱法合成硫化銅花狀微米球超結(jié)構(gòu)及其光催化性能[J];化學(xué)學(xué)報;2011年23期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王文廣;二氧化鈦基復(fù)合光催化材料的制備及其性能研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

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本文編號：420169