石墨烯（G）因其巨大的理論比表面積和優(yōu)異的光電性能得到了廣泛的研究與應(yīng)用,將石墨烯應(yīng)用于環(huán)境治理和能量的存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)化是當(dāng)下的研究熱點(diǎn)。桉樹(shù),作為一種速生豐長(zhǎng)的樹(shù)種,具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,但在工業(yè)應(yīng)用中存在少量的浪費(fèi)�？紤]到眾多石墨烯制備工藝的高成本和不可擴(kuò)大性,我們以廢棄的桉樹(shù)組織為原料制備可大批量生產(chǎn)的生物質(zhì)石墨烯。并將其與備受關(guān)注的金屬等離子共振增強(qiáng)光催化的研究結(jié)合,應(yīng)用于具有解決能源危機(jī)潛力的光催化制氫研究中,為開(kāi)發(fā)穩(wěn)定高效的光催化劑提供新思路。研究?jī)?nèi)容和成果如下:（1）以廢棄的桉樹(shù)組織為原料,經(jīng)低溫碳化和高溫活化兩步制備得到生物質(zhì)石墨烯。探討了K₂CO₃為活化劑時(shí)不同添加量對(duì)桉樹(shù)碳化產(chǎn)物石墨化的影響,優(yōu)化出K₂CO₃與碳化產(chǎn)物的最佳質(zhì)量比為3:1,并在該質(zhì)量比下增用KHCO₃和CH₃COOK作為活化劑進(jìn)行活化,比較不同活化劑對(duì)活化過(guò)程的影響。發(fā)現(xiàn)KHCO₃和K₂CO₃活化得到是3D網(wǎng)狀石... 

【文章來(lái)源】：華南理工大學(xué)廣東省 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】：

石墨烯及其衍生物[1]

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文4米管圓柱結(jié)構(gòu)中的外來(lái)分子引起的強(qiáng)應(yīng)力破壞了內(nèi)管壁，形成了石墨烯層[24]，該方法避免了KMnO4、KClO4、H2SO4和HNO3等腐蝕性氧化劑的使用[25]。圖1-2CNT的化學(xué)解壓縮[22]盡管這種方法很簡(jiǎn)單且很吸引人，但對(duì)過(guò)程參數(shù)和石墨烯層數(shù)控制等方面機(jī)理的不充分理解，使得該技術(shù)還無(wú)法實(shí)現(xiàn)石墨烯的批量生產(chǎn)。1.2.1.4電弧放電法電弧放電是用于制備富勒烯和CNT的常規(guī)技術(shù)，也已被發(fā)現(xiàn)非常適合于石墨烯的合成[26]。該方法是在浸沒(méi)在氣體或液體介質(zhì)中的陽(yáng)極（碳前驅(qū)體）和陰極（石墨棒）間施加電流（其裝置圖如圖1-3所示），使介質(zhì)解離產(chǎn)生溫度高達(dá)3727-5727℃的等離子體，高溫下碳前驅(qū)體升華形成石墨烯片[27]。石墨烯的合成已經(jīng)在不同的惰性氣體條件下進(jìn)行了研究，由于要使用真空設(shè)備，通常這種石墨烯合成花費(fèi)很高[28]。為了解決這個(gè)問(wèn)題，Wang等人[29]通過(guò)在電弧放電法中使用空氣介質(zhì)代替H2/He介質(zhì)制備了低成本的石墨烯。石墨烯的產(chǎn)量可達(dá)到每天數(shù)十克，并且產(chǎn)物的層數(shù)在2至10層之間，但是這種合成方法需要精確的高氣壓以確保石墨烯的生長(zhǎng)。工藝控制所需的高精度以及電弧放電合成的能量密集型特性可能會(huì)阻礙石墨烯的批量生產(chǎn)。圖1-3電弧放電裝置示意圖[27]

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文4米管圓柱結(jié)構(gòu)中的外來(lái)分子引起的強(qiáng)應(yīng)力破壞了內(nèi)管壁，形成了石墨烯層[24]，該方法避免了KMnO4、KClO4、H2SO4和HNO3等腐蝕性氧化劑的使用[25]。圖1-2CNT的化學(xué)解壓縮[22]盡管這種方法很簡(jiǎn)單且很吸引人，但對(duì)過(guò)程參數(shù)和石墨烯層數(shù)控制等方面機(jī)理的不充分理解，使得該技術(shù)還無(wú)法實(shí)現(xiàn)石墨烯的批量生產(chǎn)。1.2.1.4電弧放電法電弧放電是用于制備富勒烯和CNT的常規(guī)技術(shù)，也已被發(fā)現(xiàn)非常適合于石墨烯的合成[26]。該方法是在浸沒(méi)在氣體或液體介質(zhì)中的陽(yáng)極（碳前驅(qū)體）和陰極（石墨棒）間施加電流（其裝置圖如圖1-3所示），使介質(zhì)解離產(chǎn)生溫度高達(dá)3727-5727℃的等離子體，高溫下碳前驅(qū)體升華形成石墨烯片[27]。石墨烯的合成已經(jīng)在不同的惰性氣體條件下進(jìn)行了研究，由于要使用真空設(shè)備，通常這種石墨烯合成花費(fèi)很高[28]。為了解決這個(gè)問(wèn)題，Wang等人[29]通過(guò)在電弧放電法中使用空氣介質(zhì)代替H2/He介質(zhì)制備了低成本的石墨烯。石墨烯的產(chǎn)量可達(dá)到每天數(shù)十克，并且產(chǎn)物的層數(shù)在2至10層之間，但是這種合成方法需要精確的高氣壓以確保石墨烯的生長(zhǎng)。工藝控制所需的高精度以及電弧放電合成的能量密集型特性可能會(huì)阻礙石墨烯的批量生產(chǎn)。圖1-3電弧放電裝置示意圖[27]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]光催化還原CO2合成太陽(yáng)燃料半導(dǎo)體光催化劑的設(shè)計(jì)與制備（英文）[J]. 李鑫,溫九青,劉敬祥,方岳平,余家國(guó).  Science China Materials. 2014(01)
[2]卷煙紙用四種有機(jī)酸鹽熱解產(chǎn)物分析[J]. 楊紹文,曹秋娥,劉潤(rùn)昌,沈靖軒,肖維毅.  應(yīng)用化工. 2010(02)



本文編號(hào)：3362168