基于石墨烯電極的原位電化學—核磁共振波譜電解池的設計、制備和可行性研究
發(fā)布時間:2021-01-30 00:36
合理設計與研發(fā)高反應活性、高穩(wěn)定性的催化劑是目前提高新能源利用效率的有效手段,其中的關鍵步驟是研究相關的電催化反應機理。隨著譜學電化學技術的發(fā)展,有關催化劑結構與電催化反應活性、選擇性等關系的研究逐漸深入到分子水平并取得諸多成果。核磁共振波譜作為強大的化學結構分析手段,與電化學的聯(lián)用技術在檢測反應中間產(chǎn)物、揭示反應機制等方面體現(xiàn)出極大的潛力。本論文旨在設計和制作液相原位電化學-核磁共振電解池,克服目前報道的電解池中電極材料或恒電位儀對核磁磁場干擾等問題,實現(xiàn)對液相電化學反應原位和實時的監(jiān)測,為催化劑的理性設計與合成提供信息和思路。主要的研究工作與結論包括以下兩個部分:(1)石墨烯具有導電性優(yōu)良、表面積大、化學性能穩(wěn)定、平面結構特殊等優(yōu)勢,其本身或作為載體的復合物在能量存儲與轉化中的應用備受關注。目前,利用化學氣相沉積將石墨烯生長在銅基底上是合成石墨烯最主要的方法,而將石墨烯層從銅表面剝離至目標基底同時保護分離后石墨烯的完整性是亟待解決的問題。本論文通過對比和改進PMMA及PDMS法,探究將石墨烯由銅基底向硅基底的無損轉移過程,利用SEM、HRTEM、光學顯微鏡、Raman光譜等表征方法...
【文章來源】:廈門大學福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1三種不同的高對稱活性位點示意圖:中空、橋式和頂式位點??Fi.1-1?Schematic?diaram?of?three?different?hih?smmetradsortion?sites:??
曼位移在1350?cm4的代表晶體結構紊亂程度的D峰。也就是說,如果石墨烯??的拉曼譜圖上沒有D峰,說明石墨烯片表面平整、無缺陷。拉曼譜閣還可以表??征小于5層的石墨烯層數(shù)。如圖1-4,?[18]石墨的拉曼譜圖中,G'峰由強度分別??為G峰1/4和1/2強度的兩部分峰強組成,G峰強度大約是G'峰的2到4倍:??5??
曼位移稍減小,峰強度約為G峰的4倍,G峰強度大約是峰的1/4。[19]分別??用激發(fā)波長為514?nm和633?nm的激光器進行實驗,得到不同層數(shù)石墨烯G'??峰的譜圖,如圖1-4所示?梢钥闯,峰形狀、拉曼位移、峰寬均隨石墨烯層??數(shù)的不同而發(fā)生變化。隨著石墨烯層數(shù)的增加,G'峰的鋒形由尖銳的單峰逐漸??寬化,拉曼位移逐漸增加,峰強度逐漸減弱。[2(5]可以看出,當石墨烯層數(shù)大于??5以后,G'峰的峰形和位移均無太大變化,說明拉曼光譜在表征薄層(<5層)??石墨烯層數(shù)時靈敏度更高。?? ̄I?I???I?k?I?1?|????514?nm??50000?-?-??g?40000?-?Graphite?|?-??t?30000?'?I?/??S??」?1?^?、?!、??z?20000?-?-??10000?-?Graphene?.??,7?Ji????Q?i?I??i?l?■?l???%??1500?2000?2500?3000??Raman?shift?(cm'1)??i???i?■?i?'?i?'??514nm?A?633?nm???A? ̄ ̄?graphite?一^-一*’?^???1?一10layors?^一??|?—5,ay〇rS???A?V?2?layers?^???,?^?,?X、"?—?1?layer?^—^7?^"7"?■?一_??2600?2700?2800?2600?2700?2800??圖1-4石墨和石墨烯的拉曼光譜圖;隨著石墨烯層數(shù)變化
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電子顯微鏡的現(xiàn)狀與展望[J]. 姚駿恩. 電子顯微學報. 1998(06)
本文編號:3007897
【文章來源】:廈門大學福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1三種不同的高對稱活性位點示意圖:中空、橋式和頂式位點??Fi.1-1?Schematic?diaram?of?three?different?hih?smmetradsortion?sites:??
曼位移在1350?cm4的代表晶體結構紊亂程度的D峰。也就是說,如果石墨烯??的拉曼譜圖上沒有D峰,說明石墨烯片表面平整、無缺陷。拉曼譜閣還可以表??征小于5層的石墨烯層數(shù)。如圖1-4,?[18]石墨的拉曼譜圖中,G'峰由強度分別??為G峰1/4和1/2強度的兩部分峰強組成,G峰強度大約是G'峰的2到4倍:??5??
曼位移稍減小,峰強度約為G峰的4倍,G峰強度大約是峰的1/4。[19]分別??用激發(fā)波長為514?nm和633?nm的激光器進行實驗,得到不同層數(shù)石墨烯G'??峰的譜圖,如圖1-4所示?梢钥闯,峰形狀、拉曼位移、峰寬均隨石墨烯層??數(shù)的不同而發(fā)生變化。隨著石墨烯層數(shù)的增加,G'峰的鋒形由尖銳的單峰逐漸??寬化,拉曼位移逐漸增加,峰強度逐漸減弱。[2(5]可以看出,當石墨烯層數(shù)大于??5以后,G'峰的峰形和位移均無太大變化,說明拉曼光譜在表征薄層(<5層)??石墨烯層數(shù)時靈敏度更高。?? ̄I?I???I?k?I?1?|????514?nm??50000?-?-??g?40000?-?Graphite?|?-??t?30000?'?I?/??S??」?1?^?、?!、??z?20000?-?-??10000?-?Graphene?.??,7?Ji????Q?i?I??i?l?■?l???%??1500?2000?2500?3000??Raman?shift?(cm'1)??i???i?■?i?'?i?'??514nm?A?633?nm???A? ̄ ̄?graphite?一^-一*’?^???1?一10layors?^一??|?—5,ay〇rS???A?V?2?layers?^???,?^?,?X、"?—?1?layer?^—^7?^"7"?■?一_??2600?2700?2800?2600?2700?2800??圖1-4石墨和石墨烯的拉曼光譜圖;隨著石墨烯層數(shù)變化
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電子顯微鏡的現(xiàn)狀與展望[J]. 姚駿恩. 電子顯微學報. 1998(06)
本文編號:3007897
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