本文選題：納米金 + 石墨烯��； 參考：《山東大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：三維中空納米金-石墨烯微球復(fù)合材料(AuNP/rGOHMS)可以看作是由二維片狀石墨烯包裹納米金形成的。這不僅保留了納米金與石墨烯優(yōu)異的物理、化學(xué)性質(zhì),還由于納米金與石墨烯協(xié)同效應(yīng),使復(fù)合材料具有獨(dú)特的性能,如不易團(tuán)聚、堆疊、表面積大、活性位點(diǎn)多等優(yōu)勢。本文系統(tǒng)研究了 AuNP/rGOHMS的制備方法,并對三維中空結(jié)構(gòu)的形成進(jìn)行了表征及研究,同時(shí)對材料應(yīng)用于制備電化學(xué)傳感器檢測亞硝酸酸鹽及催化降解4-硝基苯酚的能力進(jìn)行了考察。主要研究內(nèi)容如下:1、AuNP/rGO HMS的制備與表征:以納米金(AuNPs)溶液和氧化石墨烯(GO)溶液為前驅(qū)體制備AuNP/rGO微球。通過高溫500℃還原處理得到AuNP/rGO HMS,通過對比AuNPs與GO不同的復(fù)合方式,成功制備中空AuNP/rGO微球復(fù)合材料。通過調(diào)節(jié)AuNPs與GO配比,得到不同配比的AuNP/rGOHMS,研究不同配比情況下對材料性能的影響。通過掃描電子顯微鏡(SEM),低倍透射電子顯微鏡(TEM),高倍透射電子顯微鏡(HRTEM)對AuNP/rGOHMS形貌進(jìn)行表征,發(fā)現(xiàn)該材料是一種微球狀且中空的納米結(jié)構(gòu)。通過高倍顯微鏡的mapping模式,發(fā)現(xiàn)AuNPs均勻分布在該復(fù)合材料中,利用拉曼光譜(Raman),X-衍射光譜(XRD)研究AuNP/rGO復(fù)合材料的結(jié)合方式。結(jié)果表明,該材料因具有獨(dú)特的三維中空球狀結(jié)構(gòu),避免了出現(xiàn)二維石墨烯結(jié)構(gòu)堆疊情況,同時(shí),其巨大的比表面積有效地保障了材料與待測溶液充分接觸。另外,石墨烯的存在保證了 AuNPs均勻分布且平均粒徑約為5.0-12nm,從而充分發(fā)揮了 AuNPs材料高效的催化性能。2、納米金-石墨烯-玻碳電極(AuNP/rGO HMS/GCE)電化學(xué)傳感器對檢測亞硝酸鹽的研究:采用循環(huán)伏安法和交流阻抗法研究AuNP/rGO HMS/GCE傳感器的導(dǎo)電性能以及電子傳輸方式,并且研究影響AuNP/rGO HMS/GCE電化學(xué)傳感器性能的條件,如pH值、掃描速率對AuNP/rGO HMS/GCE電化學(xué)傳感器的影響,研究發(fā)現(xiàn)傳感器對亞硝酸鹽的檢測限為0.05 μM,檢測范圍為1.0 μM-2.6 mM。最后,還對傳感器的穩(wěn)定性能以及對亞硝酸鹽檢測的實(shí)際應(yīng)用做了研究,結(jié)果表明傳感器具有高選擇性、穩(wěn)定性以及優(yōu)異的回收率。3、AuNP/rGOHMS作為催化劑對4-硝基苯酚污染物催化轉(zhuǎn)化的研究:在保證硼氫化鈉過量的溶液中,利用合成的材料催化4-硝基苯酚使其轉(zhuǎn)化成為4-氨基苯酚,從而降低4-硝基苯酚對環(huán)境的污染。該實(shí)驗(yàn)詳細(xì)研究了不同溫度、不同催化劑含量下三維AuNP/rGO HMS對4-硝基苯酚催化效果,并與現(xiàn)有的4-硝基苯酚催化劑的催化效果進(jìn)行了對比,結(jié)果發(fā)現(xiàn),該實(shí)驗(yàn)制備的AuNP/rGOHMS在催化4-硝基苯酚轉(zhuǎn)化上具有更顯著成效,可廣泛應(yīng)用于該污染物的催化轉(zhuǎn)化中。
[Abstract]:The three dimensional hollow au-graphene microsphere composite (AuNPR-r GOHMS) can be regarded as a kind of gold coated with two-dimensional flake graphene. This not only preserves the excellent physical and chemical properties of nano-gold and graphene, but also makes the composite have unique properties, such as agglomeration, stacking, large surface area and many active sites due to the synergistic effect of nano-gold and graphene. In this paper, the preparation method of AuNP/rGOHMS was systematically studied, and the formation of three-dimensional hollow structure was characterized and studied. At the same time, the ability of the material to detect nitrite and catalyze the degradation of 4-nitrophenol by electrochemical sensor was investigated. The main contents of this study are as follows: the preparation and characterization of AuNP/rGO microspheres are as follows: the AuNP/rGO microspheres are prepared by using the solution of AuNPs and graphene oxide (GOO) as precursors. The hollow AuNP/rGO microspheres composites were successfully prepared by the reduction treatment at 500 鈩，

本文編號(hào)：1958096