本文關(guān)鍵詞：氮磷雙摻雜石墨烯的制備與性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文主要介紹了基于氧化石墨烯和六氯環(huán)三聚磷腈為原料來制備的氮磷摻雜石墨烯基材料,分別為一步法合成氮磷雙摻雜石墨烯作為高效電化學(xué)催化劑用于氧還原反應(yīng)和大面積、柔性石墨烯阻燃薄膜。為研究雙摻雜石墨烯材料的氧還原活性,我們利用氧化石墨烯和六氯環(huán)三聚磷腈為原料,六氯環(huán)三聚磷腈既作為氮源,同時也作為磷源,首次一步熱解其混合物成功制備了氮磷雙摻雜的石墨烯,表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)催化的性質(zhì)。NPG-1000的起始電壓為-0.05 V優(yōu)于大部分報道的摻雜石墨烯的起始電壓。同時本實驗制備的氮磷雙摻雜石墨烯具有較高的電流密度、甲醇耐受性和好的循環(huán)穩(wěn)定性。我們制備材料作為下一代非金屬的用于燃料電池氧催化劑展現(xiàn)了潛在的實力,有望在其他方面展開應(yīng)用例如:鋰空電池或者其他能量儲存器件。我們制備出大面積、柔性同時具有阻燃性質(zhì)的石墨烯薄膜,我們選用含有氮、磷原子的六氯環(huán)三聚磷腈作為阻燃劑,對石墨烯阻燃薄膜起到了關(guān)鍵的作用。利用蒸發(fā)誘導(dǎo)的層層自組裝的方法制備了氧化石墨烯的阻燃薄膜,該材料展現(xiàn)出了優(yōu)秀的阻燃特性,氧化石墨烯阻燃薄膜的拉升強度可達240 MPa,是氧化石墨烯薄膜拉伸強度的四倍。同時GO-HCCP溶液可以作為涂層涂覆到任意基底來獲得阻燃效果。進一步,我們將其熱壓還原得到具有更好阻燃性質(zhì)的石墨烯薄膜。結(jié)果表明具有阻燃性質(zhì)的石墨烯薄膜適合用于阻燃領(lǐng)域,并且在軍事、民事和航空阻燃領(lǐng)域有巨大的潛在應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 摻雜 氧還原活性 阻燃性 六氯環(huán)三聚磷腈
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ127.11
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-20
• 1.1 摻雜石墨烯發(fā)展近況簡介8
• 1.2 氧還原反應(yīng)8-9
• 1.3 摻雜石墨烯用于氧還原反應(yīng)中的應(yīng)用9-14
• 1.3.1 硼摻雜石墨烯9-10
• 1.3.2 氮摻雜石墨烯10-11
• 1.3.3 磷摻雜石墨烯11-12
• 1.3.4 硫摻雜石墨烯12
• 1.3.5 鹵素摻雜石墨烯12-13
• 1.3.6 雙摻雜石墨烯13-14
• 1.4 氧化石墨烯薄膜發(fā)展近況簡介14-17
• 1.4.1 氧化石墨烯薄膜的制備方法14-17
• 1.4.2 石墨烯薄膜的介紹17
• 1.5 六氯環(huán)三聚磷腈介紹17-18
• 1.6 石墨烯材料在阻燃方面的應(yīng)用18-19
• 1.7 研究方向19-20
• 第2章 摻雜石墨烯作為高效電化學(xué)催化劑用于氧還原反應(yīng)20-32
• 2.1 課題提出意義20-21
• 2.2 實驗21-23
• 2.2.1 主要試劑和儀器21
• 2.2.2 氧化石墨烯的制備21-22
• 2.2.3 氮磷雙摻雜石墨烯的制備22
• 2.2.4 表征和電化學(xué)測試22-23
• 2.3 結(jié)果與討論23-31
• 2.3.1 氮磷雙摻雜石墨烯的表征23-26
• 2.3.2 電化學(xué)性能分析26-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 大面積、柔性石墨烯阻燃復(fù)合薄膜32-45
• 3.1 課題提出意義32
• 3.2 實驗32-33
• 3.2.1 主要試劑和儀器32-33
• 3.2.2 石墨烯阻燃薄膜的制備33
• 3.3 結(jié)果與討論33-44
• 3.3.1 氧化石墨烯阻燃薄膜制備與表征33-39
• 3.3.2 石墨烯阻燃薄膜的性質(zhì)及應(yīng)用39-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 結(jié)論45-46
• 參考文獻46-56
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單56-57
• 致謝57

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