基于石墨烯電極的原位電化學(xué)—核磁共振波譜電解池的設(shè)計(jì)、制備和可行性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-30 00:36
合理設(shè)計(jì)與研發(fā)高反應(yīng)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(guān)鍵步驟是研究相關(guān)的電催化反應(yīng)機(jī)理。隨著譜學(xué)電化學(xué)技術(shù)的發(fā)展,有關(guān)催化劑結(jié)構(gòu)與電催化反應(yīng)活性、選擇性等關(guān)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(qiáng)大的化學(xué)結(jié)構(gòu)分析手段,與電化學(xué)的聯(lián)用技術(shù)在檢測(cè)反應(yīng)中間產(chǎn)物、揭示反應(yīng)機(jī)制等方面體現(xiàn)出極大的潛力。本論文旨在設(shè)計(jì)和制作液相原位電化學(xué)-核磁共振電解池,克服目前報(bào)道的電解池中電極材料或恒電位儀對(duì)核磁磁場(chǎng)干擾等問題,實(shí)現(xiàn)對(duì)液相電化學(xué)反應(yīng)原位和實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè),為催化劑的理性設(shè)計(jì)與合成提供信息和思路。主要的研究工作與結(jié)論包括以下兩個(gè)部分:(1)石墨烯具有導(dǎo)電性優(yōu)良、表面積大、化學(xué)性能穩(wěn)定、平面結(jié)構(gòu)特殊等優(yōu)勢(shì),其本身或作為載體的復(fù)合物在能量存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用備受關(guān)注。目前,利用化學(xué)氣相沉積將石墨烯生長(zhǎng)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(biāo)基底同時(shí)保護(hù)分離后石墨烯的完整性是亟待解決的問題。本論文通過(guò)對(duì)比和改進(jìn)PMMA及PDMS法,探究將石墨烯由銅基底向硅基底的無(wú)損轉(zhuǎn)移過(guò)程,利用SEM、HRTEM、光學(xué)顯微鏡、Raman光譜等表征方法...
【文章來(lái)源】:廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:104 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1三種不同的高對(duì)稱活性位點(diǎn)示意圖:中空、橋式和頂式位點(diǎn)??Fi.1-1?Schematic?diaram?of?three?different?hih?smmetradsortion?sites:??
曼位移在1350?cm4的代表晶體結(jié)構(gòu)紊亂程度的D峰。也就是說(shuō),如果石墨烯??的拉曼譜圖上沒有D峰,說(shuō)明石墨烯片表面平整、無(wú)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(qiáng)度分別??為G峰1/4和1/2強(qiáng)度的兩部分峰強(qiáng)組成,G峰強(qiáng)度大約是G'峰的2到4倍:??5??
曼位移稍減小,峰強(qiáng)度約為G峰的4倍,G峰強(qiáng)度大約是峰的1/4。[19]分別??用激發(fā)波長(zhǎng)為514?nm和633?nm的激光器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),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(qiáng)度逐漸減弱。[2(5]可以看出,當(dāng)石墨烯層數(shù)大于??5以后,G'峰的峰形和位移均無(wú)太大變化,說(shuō)明拉曼光譜在表征薄層(<5層)??石墨烯層數(shù)時(shí)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(xiàn)】:
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(xué)報(bào). 1998(06)
本文編號(hào):3007897
【文章來(lái)源】:廈門大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1三種不同的高對(duì)稱活性位點(diǎn)示意圖:中空、橋式和頂式位點(diǎn)??Fi.1-1?Schematic?diaram?of?three?different?hih?smmetradsortion?sites:??
曼位移在1350?cm4的代表晶體結(jié)構(gòu)紊亂程度的D峰。也就是說(shuō),如果石墨烯??的拉曼譜圖上沒有D峰,說(shuō)明石墨烯片表面平整、無(wú)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(qiáng)度分別??為G峰1/4和1/2強(qiáng)度的兩部分峰強(qiáng)組成,G峰強(qiáng)度大約是G'峰的2到4倍:??5??
曼位移稍減小,峰強(qiáng)度約為G峰的4倍,G峰強(qiáng)度大約是峰的1/4。[19]分別??用激發(fā)波長(zhǎng)為514?nm和633?nm的激光器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),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(qiáng)度逐漸減弱。[2(5]可以看出,當(dāng)石墨烯層數(shù)大于??5以后,G'峰的峰形和位移均無(wú)太大變化,說(shuō)明拉曼光譜在表征薄層(<5層)??石墨烯層數(shù)時(shí)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(xiàn)】:
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(xué)報(bào). 1998(06)
本文編號(hào):3007897
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