多孔石墨烯基非貴金屬催化劑的制備及其電催化應(yīng)用研究
本文選題:多孔石墨烯 + 氧化銅; 參考:《東北師范大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:多孔石墨烯材料由于結(jié)構(gòu)中大量孔的存在,具有更高的比表面積,更多的活性位點也更有利于催化劑的負載,因此金屬納米粒子負載的多孔石墨烯復(fù)合材料在電化學(xué)領(lǐng)域中也引起了研究者們的極大興趣。在本論文中,我們采用有效、簡單地方法分別制備了以多孔石墨烯為基底,負載了高暴露CuO納米粒子和MoO_2納米粒子的雜化材料,并對其在電傳感器和電催化方面的應(yīng)用進行了詳細的研究。工作內(nèi)容主要包括以下兩部分:1.通過溫和的水熱法制備氧化銅負載的多孔石墨烯(CuO/PrGO)納米復(fù)合材料。多孔石墨烯豐富的孔結(jié)構(gòu)有利于氧化銅納米粒子的分散和暴露,兩種材料的協(xié)同作用賦予CuO/PrGO優(yōu)秀的電化學(xué)性質(zhì)。CuO/PrGO對于葡萄糖的電催化氧化表現(xiàn)出高的催化活性,與CuO/rGO的對比實驗表明,CuO/PrGO具有更高的靈敏度,更寬的線性范圍,更好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性,并且該復(fù)合材料對人血清實際樣品的檢測也取得了令人滿意的結(jié)果。以上結(jié)果均表明CuO/PrGO納米復(fù)合物在無酶葡萄糖傳感器領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。2.我們以鉬酸銨作為鉬源,尿素為還原劑,多孔石墨烯為載體,通過簡單快速的一步熱解法合成了二氧化鉬負載的多孔石墨烯(MoO_2/pGR)納米材料。通過一系列的電化學(xué)測試,證明該復(fù)合材料修飾的電極在酸性電解質(zhì)中表現(xiàn)出高的HER催化活性,具體表現(xiàn)為起始電位低,Tafel斜率小以及長期穩(wěn)定性好。這些結(jié)果也表明MoO_2-pGR復(fù)合材料作為一種有效廉價的非貴金屬HER催化劑具有十分廣泛的應(yīng)用前景。
[Abstract]:The porous graphene materials have higher specific surface area and more active sites because of the existence of a large number of pores in the structure. Therefore, metal nanoparticles supported porous graphene composites have attracted great interest in electrochemical field. In this thesis, we prepared hybrid materials with high exposure to CuO nanoparticles and MoO_2 nanoparticles on porous graphene substrates by effective and simple methods. Its application in electric sensor and electrocatalysis is studied in detail. The work includes the following two parts: 1. Copper oxide supported porous graphene oxide (CuO / PrGO) nanocomposites were prepared by a mild hydrothermal method. The rich pore structure of porous graphene is conducive to the dispersion and exposure of copper oxide nanoparticles. The synergistic effect of the two materials gives CuO/PrGO excellent electrochemical properties. CuO / PrGO shows high catalytic activity for the electrocatalytic oxidation of glucose. The comparison experiment with CuO/rGO shows that Cuo / PrGO has higher sensitivity, wider linear range, better stability and reproducibility, and satisfactory results have been obtained for the detection of human serum samples by the composite. The above results indicate that CuO/PrGO nanocomposites have a good application prospect in the field of enzymatic glucose sensor. 2. Using ammonium molybdate as molybdenum source, urea as reducing agent and porous graphene as carrier, the porous graphene loaded with molybdenum oxide was synthesized by a simple and rapid one-step pyrolysis method. A series of electrochemical tests showed that the composite modified electrode exhibited high HER catalytic activity in acidic electrolytes, which was characterized by low initial potential, low Tafel slope and good long-term stability. These results also indicate that MoO_2-pGR composites as an effective and inexpensive non-precious metal HER catalyst have a very wide application prospect.
【學(xué)位授予單位】:東北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:O643.36
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,本文編號:1794576
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