本文關(guān)鍵詞：石墨烯及石墨烯基復(fù)合物的制備與表征

  更多相關(guān)文章： 石墨烯 二氧化錳 綠色催化 電化學(xué) 超級(jí)電容器

【摘要】：石墨烯具有很多超級(jí)性質(zhì),在催化、儲(chǔ)能以及多功能復(fù)合材料等方面展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景,引起世界科學(xué)界乃至產(chǎn)業(yè)界的高度關(guān)注。大力開發(fā)石墨烯基復(fù)合材料在環(huán)境治理與新能源市場(chǎng)的應(yīng)用,從而縮短石墨烯產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)周期,推動(dòng)石墨烯量產(chǎn)的進(jìn)程,進(jìn)而逐步向高端型石墨烯基產(chǎn)品邁進(jìn),是加快石墨烯產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)重要途徑。本論文基于“針織”原理,利用超聲輔助的自組裝方法合成具有一種具有優(yōu)異催化性能的石墨烯/二氧化錳復(fù)合物,用于處理廢水中有毒有機(jī)物,表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能,但催化劑分離較為困難;繼而合成具有磁性的石墨烯/二氧化錳復(fù)合物不僅簡(jiǎn)化了分離過(guò)程,而且磁性粒子有助于提高催化性能。然后合成一系列氮摻雜石墨烯/二氧化錳復(fù)合物,包括氨預(yù)處理法和一步法,這些材料表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能,可用于能源存儲(chǔ)器件的電極材料。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 二氧化錳 綠色催化 電化學(xué) 超級(jí)電容器
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ127.11
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-21
• 1.1 課題的研究背景及意義8
• 1.2 石墨烯8-10
• 1.2.1 制備方法8-9
• 1.2.2 基本性質(zhì)9-10
• 1.2.3 應(yīng)用范圍10
• 1.3 石墨烯基復(fù)合物的研究進(jìn)展10-17
• 1.3.1 石墨烯功能化10-11
• 1.3.2 石墨烯-聚合物納米復(fù)合材料11-13
• 1.3.3 石墨烯-無(wú)機(jī)納米復(fù)合材料13-17
• 1.4 石墨烯基復(fù)合物的應(yīng)用17-20
• 1.4.1 能源存儲(chǔ)領(lǐng)域17
• 1.4.2 綠色催化領(lǐng)域17-18
• 1.4.3 透明電極領(lǐng)域18-19
• 1.4.4 有機(jī)光電領(lǐng)域19
• 1.4.5 生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域19-20
• 1.4.6 其他應(yīng)用領(lǐng)域20
• 1.5 本論文完成的主要工作20-21
• 第二章 試劑與表征測(cè)試方法21-26
• 2.1 試劑與儀器21-22
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑與耗材21-22
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器22
• 2.2 材料表征方法22-24
• 2.2.1 掃描電鏡 （SEM）22-23
• 2.2.2 透射電鏡 （TEM）23
• 2.2.3 X射線衍射 （XRD）23
• 2.2.4 X射線光電子能譜（XPS）23
• 2.2.5 磁性測(cè)試23
• 2.2.6 比表面積測(cè)試23
• 2.2.7 元素分析23
• 2.2.8 熱重分析（TGA）23-24
• 2.3 催化性能測(cè)試24
• 2.3.1 性能評(píng)價(jià)方法24
• 2.3.2 產(chǎn)物分析方法24
• 2.4 電化學(xué)測(cè)試24-26
• 2.4.1 工作電極的制備24
• 2.4.2 電化學(xué)測(cè)試條件24
• 2.4.3 循環(huán)伏安測(cè)試24-25
• 2.4.4 恒流充放電測(cè)試25
• 2.4.5 交流阻抗測(cè)試25-26
• 第三章 石墨烯基復(fù)合物的制備及在綠色催化中的應(yīng)用26-38
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分26-27
• 3.1.1 氧化石墨烯（GO）懸浮液的制備26
• 3.1.2 羥基氧化錳（MnOOH）前驅(qū)體的制備26
• 3.1.3 二氧化錳納米枝（MnO_2）的制備26
• 3.1.4 石墨烯-二氧化錳復(fù)合物（MnO_2/GO）的制備26-27
• 3.2 結(jié)果與討論27-37
• 3.2.1 自組裝過(guò)程分析27-28
• 3.2.2 XRD分析28-29
• 3.2.3 TGA29
• 3.2.4 XPS分析29-30
• 3.2.5 SEM和TEM分析30-32
• 3.2.6 催化性能確定32-33
• 3.2.7 催化最佳條件確定33-34
• 3.2.8 催化劑的循環(huán)使用穩(wěn)定性34-36
• 3.2.9 降解產(chǎn)物分析36-37
• 3.3 小結(jié)37-38
• 第四章 石墨烯基磁性復(fù)合物的制備及在綠色催化中的應(yīng)用38-44
• 4.1 實(shí)驗(yàn)部分38-39
• 4.1.1 氧化石墨烯（GO）粉末與二氧化錳（MnO_2）納米枝的合成38
• 4.1.2 四氧化三鐵（Fe_3O_4）納米粒子的合成38
• 4.1.3 四氧化三鐵-二氧化錳-石墨烯（Fe_3O_4/MnO_2@G）復(fù)合物的制備38-39
• 4.2 結(jié)果與討論39-42
• 4.2.1 自組裝過(guò)程分析39
• 4.2.2 TEM分析39-40
• 4.2.3 XRD和XPS分析40-41
• 4.2.4 催化性能確定41
• 4.2.5 催化機(jī)理討論41-42
• 4.2.6 磁性性能確定42
• 4.3 小結(jié)42-44
• 第五章 石墨烯基復(fù)合物的制備及在能源存儲(chǔ)中的應(yīng)用（一）44-50
• 5.1 實(shí)驗(yàn)部分44-45
• 5.1.1 氧化石墨烯（GO）粉末的合成44
• 5.1.2 二氧化錳（MnO_2）的合成44
• 5.1.3 二氧化錳-氮摻雜石墨烯復(fù)合物（MnO_2/N-RGO）的制備44
• 5.1.4 二氧化錳-石墨烯復(fù)合物（MnO_2/RGO）的制備44-45
• 5.2 結(jié)果與討論45-49
• 5.2.1 制備方法分析45
• 5.2.2 XRD和TGA分析45-46
• 5.2.3 XPS分析46
• 5.2.4 TEM和氮?dú)馕矫摳椒治?/span>46-47
• 5.2.5 電化學(xué)性能分析47-49
• 5.3 小結(jié)49-50
• 第六章 石墨烯基復(fù)合物的制備及在能源存儲(chǔ)中的應(yīng)用（二）50-53
• 6.1 實(shí)驗(yàn)部分50
• 6.1.1 氧化石墨烯（GO）粉末的合成50
• 6.1.2 二氧化錳-氮摻雜石墨烯復(fù)合物（MnO_2/N-RGO）的制備50
• 6.2 結(jié)果與討論50-52
• 6.2.1 制備方法分析50-51
• 6.2.2 XPS和XRD分析51
• 6.2.3 電化學(xué)性能分析51-52
• 6.3 小結(jié)52-53
• 第七章 結(jié)論53-54
• 致謝54-55
• 參考文獻(xiàn)55-63
• 作者簡(jiǎn)介63
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果63

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