本文關(guān)鍵詞：氧化亞銅的有機(jī)物還原法制備及表征，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《安徽大學(xué)》 2014年

金屬氧化物基復(fù)合材料的制備及其性能研究

朱道政  

【摘要】：近年來,隨著全球經(jīng)濟(jì)與工業(yè)的發(fā)展,大量不可再生化石能源的消耗,導(dǎo)致了嚴(yán)重的資源枯竭和環(huán)境污染問題。因此,清潔可再生能源的制備使用和環(huán)境污染的處理就引起了人們越來越多的重視。而金屬氧化物材料,如：Ti02、CuO等,因其廉價,易于制備,材料性能較為穩(wěn)定等諸多優(yōu)點,一直都是人們研究的熱點。但是,由于金屬氧化物材料普遍催化活性差,電化學(xué)性能差和不易循環(huán)再利用等問題的存在,也限制了材料的可應(yīng)用性。通過對金屬氧化物材料進(jìn)行復(fù)合改性,提高材料活性也就成為當(dāng)前研究的一個重要方面。 在本文中,我們從清潔能源和環(huán)境催化入手,首先通過溶膠凝膠與水熱相結(jié)合的方法制備出Ti02/石墨烯納米復(fù)合物,探討了復(fù)合材料光催化劑光解水制氫性能,再通過石墨烯與CuO的復(fù)合,制備出介孔棒狀CuO與石墨烯的復(fù)合納米材料,探討了其作為鋰電陽極材料的電池性能。另外,我們還通過一步溶劑熱法,制備出三維片層自組裝結(jié)構(gòu)的Fe3O4@Cu2O/Ag復(fù)合物,該復(fù)合材料具有很好的可見光光催化活性,穩(wěn)定性及可循環(huán)利用性。論文主要研究內(nèi)容如下： 1.通過將溶膠凝膠與水熱相結(jié)合的一步法制備出TiO2/rGO復(fù)合材料,使用這種簡單的一步法,在不加入任何還原劑和表面活性劑的條件下,可使Ti02前驅(qū)體的水解和氧化石墨烯的還原同步進(jìn)行。通過表征我們發(fā)現(xiàn),Ti02納米粒子均勻的負(fù)載于石墨烯片層的表面并具有很好的分散性。樣品的光催化水分解制氫性能測試表明,該方法制備的TiO2/rGO復(fù)合材料的制氫效率有了很大的提高,與純的Ti02納米顆粒相比,復(fù)合物4小時的制氫量增大了3.5倍。同時,其制氫效率也比商業(yè)P25要高出2.3倍之多。 2.利用水熱合成方法,制備氧化銅納米棒與石墨烯的復(fù)合材料。通過表征我們發(fā)現(xiàn),石墨烯片層上生長的CuO呈三維介孔納米棒狀結(jié)構(gòu)。將復(fù)合材料用于鋰離子電池陽極進(jìn)行充放電性能測試,我們發(fā)現(xiàn),與純的CuO相比,由于復(fù)合陽極材料中有石墨烯的加入,增強(qiáng)了離子和電子的傳輸性能,使其不論在可逆容量還是循環(huán)壽命上均有較大的提高。樣品經(jīng)過50次循環(huán)后,放電比容量依然可以穩(wěn)定在470mAh/g左右,展現(xiàn)出了良好的循環(huán)穩(wěn)定性。 3.我們首先使用簡單的共沉淀法制備出顆粒均勻的Fe304納米粒子,再通過一步法制備出納米片層自組裝的Fe3O4@Cu2O/Ag復(fù)合物,其中納米片的厚度約為150m。該復(fù)合物在可見光條件下對甲基橙染料展現(xiàn)出了良好的催化活性,在光照40分鐘后催化效率即可達(dá)97.7%。同時,因復(fù)合物中Ag的存在,不僅提高了其催化效率,同時對Cu20的光腐蝕起到極大的抑制作用,經(jīng)過5次循環(huán),其催化效率依然可接近90%,展現(xiàn)出了比Fe3O4@Cu2O更高的催化活性和穩(wěn)定性。另因有Fe304的存在,可通過磁性使復(fù)合物有效的回收和循環(huán)再利用。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TQ123.4
【目錄】：

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