石墨烯具有獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性以及化學(xué)穩(wěn)定性,被廣泛應(yīng)用于電化學(xué)傳感器、電催化劑、超級電容器、鋰離子電池以及催化領(lǐng)域。近年來,石墨烯與金屬納米材料的復(fù)合成為材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),這種雜合不僅結(jié)合了兩種材料的各自優(yōu)勢,而且能夠通過兩者的電化學(xué)協(xié)同作用,使復(fù)合材料的電子傳導(dǎo)性、電解質(zhì)傳輸速度和催化活性等性能顯著升。目前使用的石墨烯材料包括幾微米到幾十個(gè)微米的普通石墨烯片和幾個(gè)納米的納米石墨烯,其主要面臨著片大阻擋電子傳遞和小尺寸導(dǎo)電性差的問題。針對主要存在的科學(xué)問題,本課題開發(fā)了新型石墨烯材料,通過石墨烯與納米材料的巧妙結(jié)合,實(shí)現(xiàn)電化學(xué)性能的顯著升,以滿足不同應(yīng)用的需求。構(gòu)建2D石墨烯的3D化,并設(shè)計(jì)合成多孔花瓣?duì)頕-Fe₂O₃作為復(fù)合組分,最終采用多重凝膠的方法實(shí)現(xiàn)F-Fe₂O₃與石墨烯的自組裝,合成出F-Fe₂O₃@MGA復(fù)合物。通過調(diào)節(jié)反應(yīng)介質(zhì)和聚乙烯吡咯烷酮的模板作用合成出多孔花瓣?duì)頕-Fe₂O₃。運(yùn)用超... 

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號說明
第一章 緒論
    1.1 石墨烯的研究與應(yīng)用
        1.1.1 石墨烯的制備
        1.1.2 石墨烯改性
        1.1.3 石墨烯的現(xiàn)狀及未來前景
    1.2 石墨烯/金屬納米復(fù)合材料
        1.2.1 石墨烯/金屬納米復(fù)合材料的復(fù)合工藝
        1.2.2 石墨烯/金屬納米復(fù)合材料的應(yīng)用
    1.3 立題依據(jù)和研究意義
    1.4 擬開展的工作
第二章 石墨烯多重凝膠/氧化鐵復(fù)合電極材料的構(gòu)筑及電化學(xué)性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
        2.2.2 F-Fe_2O_3@MGA的制備與表征
        2.2.3 電化學(xué)性能測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 F-Fe_2O_3的合成機(jī)理及表征
        2.3.2 F-Fe_2O_3@MGA的表征分析
        2.3.3 F-Fe_2O_3@MGA的電化學(xué)性能分析
    2.4 本章結(jié)論
第三章 納米石墨烯/硫化鎳鈷復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
        3.2.2 NiCo_2S_4/Trp-NG復(fù)合材料的制備和表征
        3.2.3 電化學(xué)性能測試
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 NiCo_2S_4電極材料的合成與表征
        3.3.2 NiCo_2S_4/Trp-NG復(fù)合電極材料的表征
        3.3.3 NiCo_2S_4/Trp-NG的電化學(xué)性能分析
    3.4 本章結(jié)論
第四章 納米石墨烯/硫化鎳鈷復(fù)合材料在葡萄糖傳感器上的應(yīng)用
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
        4.2.2 葡萄糖傳感器的制備
        4.2.3 電化學(xué)測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 NiCo_2S_4/Trp-NG的交流阻抗分析
        4.3.2 NiCo_2S_4/Trp-NG的電催化性能分析
        4.3.3 NiCo_2S_4/Trp-NG的動(dòng)力學(xué)分析
        4.3.4 NiCo_2S_4/Trp-NG傳感器對于葡萄糖的響應(yīng)
        4.3.5 NiCo_2S_4/Trp-NG的分析特性
        4.3.6 NiCo_2S_4/Trp-NG傳感器的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性
    4.4 實(shí)際生物樣品中葡萄糖的檢測
    4.5 本章結(jié)論
第五章 納米石墨烯/四氧化三鈷復(fù)合電極材料的制備及在對苯二酚傳感器上的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
        5.2.2 Co_3O_4-His-NG的合成和表征
        5.2.3 電化學(xué)性能測試
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.3.1 Co_3O_4-His-NG的合成機(jī)理分析
        5.3.2 Co_3O_4-His-NG的表征分析
        5.3.3 Co_3O_4-His-NG的電化學(xué)性能研究
        5.3.4 Co_3O_4-His-NG對對苯二酚的電化學(xué)響應(yīng)
        5.3.5 Co_3O_4-His-NG傳感器的分析特性
        5.3.6 Co_3O_4-His-NG傳感器重現(xiàn)性、穩(wěn)定性和干擾性測定
    5.4 實(shí)際環(huán)境水樣中對苯二酚的檢測
    5.5 本章結(jié)論
第六章 主要結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄：作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]Scalable self-propagating high-temperature synthesis of graphene for supercapacitors with superior power density and cyclic stability[J].   Science Foundation in China. 2017(01)
[3]組氨酸功能化石墨烯量子點(diǎn)@納米硅負(fù)極材料的制備及電化學(xué)性能研究[J]. 孔麗娟,周曉燕,范賽英,李在均,顧志國.  化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(07)
[4]超級電容器用石墨烯/金屬氧化物復(fù)合材料[J]. 李丹,劉玉榮,林保平,孫瑩,楊洪,張雪勤.  化學(xué)進(jìn)展. 2015(04)



本文編號：3698508