石墨烯/MoS2復合物的可控制備及其電吸附性能調控研究
發(fā)布時間:2024-03-13 20:12
水資源匱乏對世界各國的影響日益加深,如何有效處理含鹽廢水成為當前急需解決的環(huán)境問題。傳統(tǒng)脫鹽方法已發(fā)展多年,并取得了一定的研究進展,但也都存在無法避免的缺點,因此,急需開發(fā)新型高效環(huán)保的脫鹽方法。電吸附技術(CDI)是一種新興的電化學脫鹽技術,其較高去除率和高能效正是時代發(fā)展的需要,但其吸附性能在很大程度上取決于電極材料。與傳統(tǒng)碳材料相比,石墨烯具有較高的理論比表面積、較高的電導率、以及優(yōu)良的機械強度被認為是理想的電吸附電極材料,其高導電性與過渡金屬硫化物MoS2的高密度相結合,理論上可得到用于CDI脫鹽的高導電性、高致密的電極材料。目前對rGO/MoS2復合物的脫鹽性能研究和報道尚不充分。本文制備了rGO/MoS2復合物,并對其微觀結構和形貌等進行靶向設計和優(yōu)化調控,以期得到吸附性能及穩(wěn)定性良好的CDI電極材料。本文主要研究工作如下:(1)探究溶劑中水和乙醇不同體積比對制備rGO/MoS2復合物微觀形貌和電化學性能的影響。rGO/MoS2復合物相比于純MoS2
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 水資源現(xiàn)狀
1.2 含鹽廢水危害
1.3 脫鹽技術概述
1.3.1 常用脫鹽技術
1.3.2 電吸附脫鹽技術
1.3.3 電吸附電極材料
1.3.4 電吸附電極材料現(xiàn)狀總結分析
1.4 研究目的與內容
2 實驗原理及方法
2.1 實驗原料及儀器
2.2 前驅體的制備
2.2.1 氧化石墨的制備
2.2.2 二硫化鉬的制備
2.3 材料結構及形貌表征
2.3.1 X射線衍射儀(XRD)
2.3.2 傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)
2.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線能譜(EDS)
2.3.4 全自動比表面及孔隙度分析儀(BET)
2.3.5 同步(綜合)熱分析儀(TG)
2.3.6 接觸角(CA)
2.3.7 拉曼光譜(RAMAN)
2.3.8 X射線光電子能譜(XPS)
2.4 電化學性能測試
2.4.1 工作電極的制備
2.4.2 循環(huán)伏安測試(CV)
2.4.3 交流阻抗測試(EIS)
2.4.4 恒電流充放電測試(GC)
2.5 電吸附性能測試
2.5.1 CDI電極的制備
2.5.2 電吸附系統(tǒng)
2.5.3 Na+標準溶液的配制及測定
2.5.4 電吸附性能指標
3 rGO/花朵狀MoS2復合物的可控制備及其電吸附性能
3.1 實驗部分
3.2 結果與討論
3.2.1 溶劑水醇比對rGO/MoS2復合物的結構、形貌影響
3.2.2 溶劑水醇比對rGO/MoS2復合物電化學性能影響
3.2.3 溶劑水醇比對rGO/MoS2復合物的電吸附性能影響
3.2.4 電吸附機理分析
3.3 本章小結
4 rGO/含缺陷MoS2復合物的制備及其電吸附性能
4.1 實驗部分
4.2 結果與討論
4.2.1 rGO/含缺陷MoS2復合物的表征
4.2.2 rGO/含缺陷MoS2復合物的電化學性能測試
4.2.3 rGO/含缺陷MoS2復合物的電吸附性能
4.2.4 電吸附機理分析
4.3 本章小結
5 結論
參考文獻
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果
個人簡歷
在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果
致謝
本文編號:3927513
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 水資源現(xiàn)狀
1.2 含鹽廢水危害
1.3 脫鹽技術概述
1.3.1 常用脫鹽技術
1.3.2 電吸附脫鹽技術
1.3.3 電吸附電極材料
1.3.4 電吸附電極材料現(xiàn)狀總結分析
1.4 研究目的與內容
2 實驗原理及方法
2.1 實驗原料及儀器
2.2 前驅體的制備
2.2.1 氧化石墨的制備
2.2.2 二硫化鉬的制備
2.3 材料結構及形貌表征
2.3.1 X射線衍射儀(XRD)
2.3.2 傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)
2.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線能譜(EDS)
2.3.4 全自動比表面及孔隙度分析儀(BET)
2.3.5 同步(綜合)熱分析儀(TG)
2.3.6 接觸角(CA)
2.3.7 拉曼光譜(RAMAN)
2.3.8 X射線光電子能譜(XPS)
2.4 電化學性能測試
2.4.1 工作電極的制備
2.4.2 循環(huán)伏安測試(CV)
2.4.3 交流阻抗測試(EIS)
2.4.4 恒電流充放電測試(GC)
2.5 電吸附性能測試
2.5.1 CDI電極的制備
2.5.2 電吸附系統(tǒng)
2.5.3 Na+標準溶液的配制及測定
2.5.4 電吸附性能指標
3 rGO/花朵狀MoS2復合物的可控制備及其電吸附性能
3.1 實驗部分
3.2 結果與討論
3.2.1 溶劑水醇比對rGO/MoS2復合物的結構、形貌影響
3.2.2 溶劑水醇比對rGO/MoS2復合物電化學性能影響
3.2.3 溶劑水醇比對rGO/MoS2復合物的電吸附性能影響
3.2.4 電吸附機理分析
3.3 本章小結
4 rGO/含缺陷MoS2復合物的制備及其電吸附性能
4.1 實驗部分
4.2 結果與討論
4.2.1 rGO/含缺陷MoS2復合物的表征
4.2.2 rGO/含缺陷MoS2復合物的電化學性能測試
4.2.3 rGO/含缺陷MoS2復合物的電吸附性能
4.2.4 電吸附機理分析
4.3 本章小結
5 結論
參考文獻
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果
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在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果
致謝
本文編號:3927513
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