石墨烯基吸附與光催化材料的制備與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2021-01-07 23:20
石墨烯是由單層六邊形碳原子連接而成的二維碳材料，具有理想的晶格結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)等性質(zhì)，在光電、儲能器件、生物醫(yī)藥和環(huán)境等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。石墨烯基材料主要有氧化石墨烯、還原氧化石墨烯、功能化石墨烯、石墨烯基復(fù)合材料等，它們在環(huán)境領(lǐng)域主要應(yīng)用于吸附和催化。石墨烯基材料作為吸附劑能有效去除廢水中的有機(jī)物及金屬離子，但它們在使用過程中易團(tuán)聚導(dǎo)致比表面積急劇下降從而降低吸附性能，且回收困難。石墨烯作為一種零帶隙的半導(dǎo)體材料，具有優(yōu)異的電子傳輸特性能有效分離電荷，且石墨烯具有大的比表面積，對有機(jī)污染物有良好的吸附能力，因此石墨烯被認(rèn)為是光催化反應(yīng)的一種高性能載體。本研究基于石墨烯的結(jié)構(gòu)和性能，及其分別在吸附和光催化領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn)，嘗試將石墨烯基材料用于模擬染料廢水處理，為其在水處理領(lǐng)域的工程應(yīng)用提供理論研究基礎(chǔ)，考慮到工程應(yīng)用需要宏量的石墨烯材料，而目前只有通過化學(xué)方法才能達(dá)到克級以上的制備量，故本研究對象采用化學(xué)法制備的氧化石墨烯（GO）和還原氧化石墨烯（rGO）。針對石墨烯在水處理過程中易團(tuán)聚的問題，提出通過有機(jī)物改性GO（化學(xué)改性）、將層狀物柱撐入rGO層間（物理改...
【文章來源】：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
【文章頁數(shù)】：112 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
石墨烯的結(jié)構(gòu)示意圖
石墨烯獨(dú)特的原子結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu) (a)石墨烯翹曲成 0D富勒烯, 卷成 1垛成3D的石墨, 是構(gòu)成其他石墨材料的基本單元[14,18]; (b)非支撐單層能帶結(jié)構(gòu)[19]Fig.1-2 Graphene's unique atomic structure and electronic structure of (a) grd into 0D fullerenes, rolled into 1D nanotubes or stacked into 3D graphite, thts of other graphite materials[14, 18]; (b) a non-supported graphene band structu
現(xiàn)在主要還是通過Standenmaier法[51]、Brodie 法[52]和Hummers法[31]制備。目前一種得到高產(chǎn)單層石墨烯最先進(jìn)的方法如圖 1.3，包含石墨氧化成石墨氧化物（GO），機(jī)械、化學(xué)或熱剝離石墨氧化物成石墨烯氧化物片層，石墨烯氧化物片層還原成石墨烯（rGO）三個(gè)步驟[53]。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Co-salen functionalized on graphene as an efficient heterogeneous catalyst for cyclohexene oxidation[J]. Jing Sun,Jian Zhang,Liang Wang,Longfeng Zhu,Xiangju Meng,Feng-Shou Xiao. Journal of Energy Chemistry. 2013(01)
[2]聚吡咯/石墨烯復(fù)合導(dǎo)電材料的制備及性能表征[J]. 王春曉,任鵬剛,劉蓬,謝利,張華,方長青. 功能材料. 2012(16)
[3]超聲輔助法合成的石墨烯-TiO2復(fù)合材料聲催化降解羅丹明B（英文）[J]. Trisha GHOSH,Chong-Yeon PARK,OH Won-Chun. 催化學(xué)報(bào). 2012(08)
[4]石墨烯的制備與應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 魏德英,國術(shù)坤,趙永男. 化工新型材料. 2011(06)
[5]石墨烯制備、表征及應(yīng)用研究最新進(jìn)展[J]. 喬峰,朱海濤. 化工新型材料. 2010(10)
[6]石墨烯的制備與表征[J]. 馬文石,周俊文,程順喜. 高�；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2010(04)
[7]高比表面植物基活性炭吸附水中對硝基苯胺的性能及影響因素[J]. 李坤權(quán),鄭正,羅興章. 環(huán)境科學(xué). 2010(08)
[8]石墨烯的制備方法及其應(yīng)用特性[J]. 張偉娜,何偉,張新荔. 化工新型材料. 2010(S1)
[9]石墨烯的功能化及其相關(guān)應(yīng)用[J]. 黃毅,陳永勝. 中國科學(xué)（B輯:化學(xué)）. 2009(09)
本文編號：2963440
【文章來源】：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
【文章頁數(shù)】：112 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
石墨烯的結(jié)構(gòu)示意圖
石墨烯獨(dú)特的原子結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu) (a)石墨烯翹曲成 0D富勒烯, 卷成 1垛成3D的石墨, 是構(gòu)成其他石墨材料的基本單元[14,18]; (b)非支撐單層能帶結(jié)構(gòu)[19]Fig.1-2 Graphene's unique atomic structure and electronic structure of (a) grd into 0D fullerenes, rolled into 1D nanotubes or stacked into 3D graphite, thts of other graphite materials[14, 18]; (b) a non-supported graphene band structu
現(xiàn)在主要還是通過Standenmaier法[51]、Brodie 法[52]和Hummers法[31]制備。目前一種得到高產(chǎn)單層石墨烯最先進(jìn)的方法如圖 1.3，包含石墨氧化成石墨氧化物（GO），機(jī)械、化學(xué)或熱剝離石墨氧化物成石墨烯氧化物片層，石墨烯氧化物片層還原成石墨烯（rGO）三個(gè)步驟[53]。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Co-salen functionalized on graphene as an efficient heterogeneous catalyst for cyclohexene oxidation[J]. Jing Sun,Jian Zhang,Liang Wang,Longfeng Zhu,Xiangju Meng,Feng-Shou Xiao. Journal of Energy Chemistry. 2013(01)
[2]聚吡咯/石墨烯復(fù)合導(dǎo)電材料的制備及性能表征[J]. 王春曉,任鵬剛,劉蓬,謝利,張華,方長青. 功能材料. 2012(16)
[3]超聲輔助法合成的石墨烯-TiO2復(fù)合材料聲催化降解羅丹明B（英文）[J]. Trisha GHOSH,Chong-Yeon PARK,OH Won-Chun. 催化學(xué)報(bào). 2012(08)
[4]石墨烯的制備與應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 魏德英,國術(shù)坤,趙永男. 化工新型材料. 2011(06)
[5]石墨烯制備、表征及應(yīng)用研究最新進(jìn)展[J]. 喬峰,朱海濤. 化工新型材料. 2010(10)
[6]石墨烯的制備與表征[J]. 馬文石,周俊文,程順喜. 高�；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2010(04)
[7]高比表面植物基活性炭吸附水中對硝基苯胺的性能及影響因素[J]. 李坤權(quán),鄭正,羅興章. 環(huán)境科學(xué). 2010(08)
[8]石墨烯的制備方法及其應(yīng)用特性[J]. 張偉娜,何偉,張新荔. 化工新型材料. 2010(S1)
[9]石墨烯的功能化及其相關(guān)應(yīng)用[J]. 黃毅,陳永勝. 中國科學(xué)（B輯:化學(xué)）. 2009(09)
本文編號：2963440
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