石墨烯/銀納米復(fù)合材料的制備及其電化學(xué)應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-06 05:37
石墨烯由于其獨(dú)特的電子能帶結(jié)構(gòu)被賦予優(yōu)異的電學(xué)性能,被廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)能材料中,而Ag納米顆粒的負(fù)載,使得石墨烯/Ag納米復(fù)合材料電化學(xué)性能再一次顯著提高,可將其應(yīng)用于水中重金屬離子的檢測(cè)。本論文采用液相剝離膨脹石墨的方法制備石墨烯,并合成了不同質(zhì)量比的石墨烯/Ag納米復(fù)合材料,研究了其結(jié)構(gòu)與電性能的關(guān)系,并用該復(fù)合材料進(jìn)行化學(xué)修飾玻碳電極,研究了其對(duì)水中幾種重金屬離子的電化學(xué)響應(yīng),主要內(nèi)容概括如下:(1)采用液相剝離法制備石墨烯,并通過掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、原子力顯微鏡(AFM)、X射線衍射(XRD)、拉曼光譜(Raman)等方法對(duì)優(yōu)化制備條件后的石墨烯形貌、結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,研究表明成功制備出了高質(zhì)量的石墨烯,并且測(cè)得導(dǎo)電率為219.09 S/cm,比電容為18.6 F/g。(2)在成功制備石墨烯的基礎(chǔ)上,采用液相剝離法制備石墨烯/Ag納米復(fù)合材料,用透射電鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、拉曼光譜(Raman)等對(duì)復(fù)合材料的形貌、結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,研究表明在石墨烯片層上成功的均勻負(fù)載了銀納米顆粒,并且復(fù)合材料的導(dǎo)電率也得到了提高,可達(dá)248.8 S/cm。另外石墨烯/...
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 重金屬離子危害及檢測(cè)方法
1.1.1 重金屬離子的危害
1.1.2 重金屬離子的檢測(cè)方法
1.2 石墨烯/Ag復(fù)合材料的研究簡介
1.2.1 石墨烯研究簡介
1.2.2 石墨烯負(fù)載銀的研究簡介
1.3 電化學(xué)檢測(cè)
1.3.1 電化學(xué)檢測(cè)簡介
1.3.2 化學(xué)修飾電極
1.3.3 電化學(xué)檢測(cè)的方法
1.4 本論文的選題目的和研究內(nèi)容
1.4.1 選題目的和意義
1.4.2 論文的研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
2 材料制備及電化學(xué)檢測(cè)理論研究
2.1 液相剝離制備原理
2.1.1 石墨烯制備原理
2.1.2 石墨烯/Ag納米復(fù)合材料制備原理
2.2 電化學(xué)檢測(cè)原理
2.2.1 三電極體系理論
2.2.2 方波溶出伏安法分析原理
3 石墨烯的制備及其性能表征
3.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.1.3 石墨烯的制備及其工藝優(yōu)化
3.1.4 電極片的制備
3.1.5 表征分析方法
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)分析
3.2.2 原子力顯微鏡分析(AFM)
3.2.3 傅里葉紅外分析(FT-IR)
3.2.4 X射線衍射分析(XRD)
3.2.5 拉曼光譜分析
3.2.6 制備工藝對(duì)電導(dǎo)率性能的影響
3.2.7 電化學(xué)測(cè)試
3.3 本章小結(jié)
4 石墨烯/銀納米復(fù)合材料的制備及其性能研究
4.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.1.1 石墨烯/Ag納米復(fù)合材料的制備
4.1.2 電極片的制備
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 透射電鏡分析(TEM)
4.2.2 X射線衍射分析(XRD)
4.2.3 拉曼光譜分析
4.2.4 制備工藝對(duì)電導(dǎo)率性能的影響
4.2.5 電化學(xué)測(cè)試
4.3 本章小結(jié)
5 石墨烯/銀納米復(fù)合材料對(duì)模擬廢水中重金屬離子的檢測(cè)
5.1 實(shí)驗(yàn)部分
5.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
5.1.2 化學(xué)修飾電極的制備
5.1.3 緩沖溶液的制備
5.1.4 測(cè)定方法
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 支持電解質(zhì)的選擇
5.2.2 緩沖溶液pH的影響
5.2.3 富集和脫附時(shí)間的影響
5.2.4 富集和脫附電位的影響
5.2.5 不同修飾電極對(duì)重金屬離子的吸附檢測(cè)響應(yīng)
5.2.6 線性范圍、檢出限和重現(xiàn)性
5.2.7 離子的干擾實(shí)驗(yàn)
5.2.8 模擬廢水的加標(biāo)回收率檢測(cè)
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鑭/鋁改性沸石去除富營養(yǎng)化水體中磷的研究[J]. 孟順龍,胡庚東,瞿建宏,李永丹,張?zhí)?陳家長,徐跑. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2012(11)
[2]納米銀@石墨烯復(fù)合材料的綠色制備及其抑菌性能[J]. 何光裕,馬凱,侯景會(huì),孫小強(qiáng),汪信,陳海群. 精細(xì)化工. 2012(09)
[3]A brief review of graphene-based material synthesis and its application in environmental pollution management[J]. Lü Kui1,2, ZHAO GuiXia2 & WANG XiangKe2 1 Key Laboratory of Audit Information Engineering, Nanjing Audit University, Nanjing 210029, China; 2 Key Laboratory of Novel Thin Film Solar Cells, Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China. Chinese Science Bulletin. 2012(11)
[4]多壁碳納米管-還原氧化石墨烯雜化薄膜導(dǎo)電性能的調(diào)控[J]. 李永鋒,劉燕珍,楊永崗,王茂章,溫月芳. 新型炭材料. 2012(02)
[5]生物吸附法去除重金屬離子的研究進(jìn)展[J]. 王建龍,陳燦. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[6]磷酸鐵鋰在水溶液中的循環(huán)伏安研究[J]. 黃可龍,楊賽,劉素琴,王海波. 電源技術(shù). 2007(05)
碩士論文
[1]化學(xué)修飾碳糊電極的制備及其在銅離子測(cè)定中的應(yīng)用研究[D]. 伍華.哈爾濱師范大學(xué) 2013
[2]活性碳纖維的制備及吸附有機(jī)污染物的研究[D]. 孫斌斌.南京理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3120870
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 重金屬離子危害及檢測(cè)方法
1.1.1 重金屬離子的危害
1.1.2 重金屬離子的檢測(cè)方法
1.2 石墨烯/Ag復(fù)合材料的研究簡介
1.2.1 石墨烯研究簡介
1.2.2 石墨烯負(fù)載銀的研究簡介
1.3 電化學(xué)檢測(cè)
1.3.1 電化學(xué)檢測(cè)簡介
1.3.2 化學(xué)修飾電極
1.3.3 電化學(xué)檢測(cè)的方法
1.4 本論文的選題目的和研究內(nèi)容
1.4.1 選題目的和意義
1.4.2 論文的研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
2 材料制備及電化學(xué)檢測(cè)理論研究
2.1 液相剝離制備原理
2.1.1 石墨烯制備原理
2.1.2 石墨烯/Ag納米復(fù)合材料制備原理
2.2 電化學(xué)檢測(cè)原理
2.2.1 三電極體系理論
2.2.2 方波溶出伏安法分析原理
3 石墨烯的制備及其性能表征
3.1 實(shí)驗(yàn)部分
3.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.1.3 石墨烯的制備及其工藝優(yōu)化
3.1.4 電極片的制備
3.1.5 表征分析方法
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)分析
3.2.2 原子力顯微鏡分析(AFM)
3.2.3 傅里葉紅外分析(FT-IR)
3.2.4 X射線衍射分析(XRD)
3.2.5 拉曼光譜分析
3.2.6 制備工藝對(duì)電導(dǎo)率性能的影響
3.2.7 電化學(xué)測(cè)試
3.3 本章小結(jié)
4 石墨烯/銀納米復(fù)合材料的制備及其性能研究
4.1 實(shí)驗(yàn)方法
4.1.1 石墨烯/Ag納米復(fù)合材料的制備
4.1.2 電極片的制備
4.2 結(jié)果與討論
4.2.1 透射電鏡分析(TEM)
4.2.2 X射線衍射分析(XRD)
4.2.3 拉曼光譜分析
4.2.4 制備工藝對(duì)電導(dǎo)率性能的影響
4.2.5 電化學(xué)測(cè)試
4.3 本章小結(jié)
5 石墨烯/銀納米復(fù)合材料對(duì)模擬廢水中重金屬離子的檢測(cè)
5.1 實(shí)驗(yàn)部分
5.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
5.1.2 化學(xué)修飾電極的制備
5.1.3 緩沖溶液的制備
5.1.4 測(cè)定方法
5.2 結(jié)果與討論
5.2.1 支持電解質(zhì)的選擇
5.2.2 緩沖溶液pH的影響
5.2.3 富集和脫附時(shí)間的影響
5.2.4 富集和脫附電位的影響
5.2.5 不同修飾電極對(duì)重金屬離子的吸附檢測(cè)響應(yīng)
5.2.6 線性范圍、檢出限和重現(xiàn)性
5.2.7 離子的干擾實(shí)驗(yàn)
5.2.8 模擬廢水的加標(biāo)回收率檢測(cè)
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鑭/鋁改性沸石去除富營養(yǎng)化水體中磷的研究[J]. 孟順龍,胡庚東,瞿建宏,李永丹,張?zhí)?陳家長,徐跑. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2012(11)
[2]納米銀@石墨烯復(fù)合材料的綠色制備及其抑菌性能[J]. 何光裕,馬凱,侯景會(huì),孫小強(qiáng),汪信,陳海群. 精細(xì)化工. 2012(09)
[3]A brief review of graphene-based material synthesis and its application in environmental pollution management[J]. Lü Kui1,2, ZHAO GuiXia2 & WANG XiangKe2 1 Key Laboratory of Audit Information Engineering, Nanjing Audit University, Nanjing 210029, China; 2 Key Laboratory of Novel Thin Film Solar Cells, Institute of Plasma Physics, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China. Chinese Science Bulletin. 2012(11)
[4]多壁碳納米管-還原氧化石墨烯雜化薄膜導(dǎo)電性能的調(diào)控[J]. 李永鋒,劉燕珍,楊永崗,王茂章,溫月芳. 新型炭材料. 2012(02)
[5]生物吸附法去除重金屬離子的研究進(jìn)展[J]. 王建龍,陳燦. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[6]磷酸鐵鋰在水溶液中的循環(huán)伏安研究[J]. 黃可龍,楊賽,劉素琴,王海波. 電源技術(shù). 2007(05)
碩士論文
[1]化學(xué)修飾碳糊電極的制備及其在銅離子測(cè)定中的應(yīng)用研究[D]. 伍華.哈爾濱師范大學(xué) 2013
[2]活性碳纖維的制備及吸附有機(jī)污染物的研究[D]. 孫斌斌.南京理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3120870
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