通過水熱還原的方法還原了氧化石墨烯制備了水熱還原氧化石墨烯(HRGO),并將其制備成陰極材料,并采用SEM、FT-IR、XRD和XPS對其進(jìn)行表征,分析了其微觀結(jié)構(gòu)和經(jīng)過水熱還原后官能團(tuán)變化。通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)確定HRGO作為氣體擴(kuò)散電極產(chǎn)生H₂O₂的最佳條件為HRGO添加量為5%、pH=3、PTFE乳液∶乙炔黑=1∶4、電流密度為5 mA·cm^-2、轉(zhuǎn)速為300 r·min^-1。在最佳條件下,經(jīng)過90 min電催化過程,H₂O₂的最大濃度為72.7 mg·L^-1。

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【部分圖文】：

圖1草酸鈦鉀分光光度法測H2O2標(biāo)準(zhǔn)曲線

HRGO的表面形態(tài)使用掃描電子顯微鏡(SEM)(SU8010,日本日立),在15kV電壓下觀察。HRGO的元素圖譜使用X射線光電子能譜法(XPS)(日本,Rigaku)進(jìn)行掃描。HRGO的官能團(tuán)變化通過美國賽默飛世爾科技公司的傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)進(jìn)行分析。HRGO....

圖2HRGO的SEM圖像

HRGO的SEM圖像如圖2(a)(b),從圖2(a)可知,經(jīng)過水熱還原,HRGO呈片層狀結(jié)構(gòu),這是由于在水熱作用和乙二胺的還原作用下,氧化石墨烯片層上的含氧官能團(tuán)被消去,且片層之間恢復(fù)π-π共軛結(jié)構(gòu)[14]。這種片層結(jié)構(gòu)有利于電子在表面進(jìn)行轉(zhuǎn)移[15],能有效的催化氧氣在陰極的兩....

圖3GO和HRGO的FT-IR譜圖

為了研究經(jīng)過還原后的HRGO的官能團(tuán)變化,對GO和HRGO樣品進(jìn)行了FT-IR分析,其結(jié)果如圖3所示,GO上有許多含氧官能團(tuán),包括在3424cm-1處的-OH(拉伸振動)峰,在1733cm-1處的C=O(拉伸振動)峰,在1623cm-1處的C=C的峰,在1418c....

圖4GO和HRGO的XRD圖譜

GO和HRGO的XRD圖譜如圖4所示,GO的XRD圖譜中,其衍射峰出現(xiàn)在在2θ=15.3°處,經(jīng)過布拉格方程計(jì)算,所對應(yīng)的GO片層間距為0.58nm,HRGO的衍射峰出現(xiàn)在2θ=19.1°處,所對應(yīng)的HRGO片層間距為0.46nm,這說明經(jīng)過水熱還原,GO片層上的含氧官能團(tuán)被....

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