石墨烯,作為一種優(yōu)良的載體材料,同貴金屬納米粒子之間有較強的相互作用,能夠顯著提高貴金屬納米粒子的催化性能和利用率。究其原因,是石墨烯超大表面積有效地降低了貴金屬納米粒子的粒徑,石墨烯-貴金屬納米粒子之間的相互作用改變貴金屬納米粒子的電子結構。與非負載的貴金屬納米復合物相比,貴金屬/石墨烯納米復合物對許多重要的電化學反應,如乙醇氧化反應、甲醇氧化反應、乙二醇氧化反應及氧還原反應,均顯示增強的電催化活性和穩(wěn)定性。在貴金屬/石墨烯納米復合物的制備過程中,常用修飾劑來抑制石墨烯鄰近片層間由于范德華力所引起的團聚和堆積。我們研究發(fā)現(xiàn),修飾劑的分子量影響催化劑的催化性能,分子量大的修飾劑會限制電解質溶液與貴金屬納米粒子表面的接觸。所以,在制備貴金屬/石墨烯納米復合物的過程中,我們選用分子量小的修飾劑。本文主要探討了幾種貴金屬/石墨烯納米復合物的可控制備方法及其在催化方面的應用。主要研究內容如下：1.通過一種簡單的非共價方法,即利用1-丙基磺酸-3-甲基咪唑氯鹽([PrSO3HMIm]Cl)和氧化石墨烯(GO)之間的π-π堆積作用,將磺酸基團修飾于GO表面�；撬峄鶊F功能化氧化石墨烯(GO-SO3H...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 前言
    1.2 貴金屬納米材料
        1.2.1 Pd納米材料
        1.2.2 Pt納米材料
        1.2.3 Au納米材料
    1.3 優(yōu)秀的貴金屬載體——石墨烯
        1.3.1 負載貴金屬納米材料的載體
        1.3.2 石墨烯做貴金屬載體
        1.3.3 氧化石墨烯(GO)與還原氧化石墨烯(RGO)
    1.4 修飾劑分子量對石墨烯負載貴金屬納米復合物催化活性的影響
    1.5 本論文的工作思路及主要研究內容
        1.5.1 研究思路
        1.5.2 主要研究內容
第2章 預沉淀法制備Pd納米粒子/磺酸功能化還原氧化石墨烯復合物及其對甲酸的電催化氧化
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑與材料
        2.2.2 磺酸功能化氧化石墨烯(GO-SO₃H)復合物的制備
        2.2.3 Pd納米粒子/磺酸功能化還原氧化石墨烯(Pd/RGO-SO₃H)復合物的制備
        2.2.4 電化學性能測試
        2.2.5 分析與表征
    2.3 結果與討論
        2.3.1 Pd/RGO-SO₃H復合物的制備路線
        2.3.2 GO-SO₃H復合物的制備及表征
        2.3.3 PdCl₂水解及PdO·H₂O和GO-SO₃H復合物之間的相互作用
        2.3.4 Pd/RGO-SO₃H復合物的表征
        2.3.5 Pd/RGO-SO₃H復合物的電催化活性
    2.4 小結
第3章 自組裝法制備Pt納米線/鹽酸胍功能化還原氧化石墨烯復合物及其對肼的電催化氧化
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑與材料
        3.2.2 Pt納米線/鹽酸胍功能化還原氧化石墨烯(Pt-NWs/RGO)復合物的制備
        3.2.3 電化學測試
        3.2.4 分析與表征
    3.3 結果與討論
        3.3.1 膦酸功能化的鉑納米線(Pt-NWs-P)復合物的表征
        3.3.2 鹽酸胍功能化氧化石墨烯(GO@NH₂)復合物的表征
        3.3.3 Pt-NWs-P和GO@NH₂的自組裝
        3.3.4 Pt-NWs/RGO復合物的表征
        3.3.5 Pt-NWs/RGO復合物的電催化活性
    3.4 小結
第4章 自組裝法制備Au納米粒子/膦酸功能化石墨烯復合物及其對對硝基苯酚的催化還原
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 試劑與材料
        4.2.2 氨基功能化Au納米粒子(Au-NP@NH₂)復合物和羧酸功能化Au納米粒子(Au-NP@COOH)復合物的制備
        4.2.3 膦酸功能化石墨烯(G-PO₃H₂)復合物的制備
        4.2.4 Au納米粒子/膦酸功能化石墨烯(Au-NP/G)復合物的制備
        4.2.5 對硝基苯酚(4-NP)的催化還原
        4.2.6 分析與表征
    4.3 結果與討論
        4.3.1 Au-NP@NH₂復合物的表征
        4.3.2 G-PO₃H₂復合物的表征
        4.3.3 Au-NP/G復合物的表征
        4.3.4 Au-NP/G復合物的催化活性
    4.4 小結
第5章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間的研究成果



本文編號：3902653