石墨烯基无机纳米复合材料的可控合成及其性能的研究.pdf

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学位论文作者签名:秀苷良活\独创性声明驤峰禄本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果,也不包含为获得江苏大学或其他教育机构
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摘要肁矿与氧化石墨烯片层之间的静电相互作用,成功的制备出江苏大学博士学位论文由于石墨烯具有独特的结构柔韧性、超高的电导率、优异的热稳定性以及巨大的比表面积,石墨烯在纳米材料的制备与应用领域具有广阔的发展前景,将拥的石墨烯基二元以及三元纳米复合材料,发展制备石墨烯基纳米复合材料的新方法、探索其合成机理、考察复合结构的形貌和微结构,并将其运用于光催化、超级电容器、对硝基苯酚催化加氢等领域中。主要研究内容如下:的光催化降解来评价/的光催化活性。结果表明,在可见光照射下,/纳米复合材料光催化降解的催化性能明显高于单独纳米粒发展高活性的可见光响应的光催化剂提供了方向。捎迷簧び胱宰樽暗姆椒ǎ晒Φ慕獵擅琢W痈春系交乖趸纳米粒子负载更为均匀,且负载密度可以通过简单的改变的起始加料量而加以调控。与春现螅珻擅琢W拥墓馍缱樱昭ǘ阅苡行У进行分离,吸附性能也显著提高。在模拟太阳光的照射下,疌擅赘春有优异性能的石墨烯与其他功能纳米材料相结合制备石墨烯基纳米复合材料,是拓展石墨烯应用范围的有效途径。基于此,本论文旨在合成多种形貌和尺寸可控一种新颖的/可见光光催化材料,并利用湎哐苌、扫描电镜屯干涞缇对所得产物进行表征。通过对亚甲基蓝子。催化活性提高的原因主要归因于与复合之后,纳米粒子的尺寸变小,,吸附性能也显著提高。此外,我们研究了/催化降解的动力学过程,提出了光催化降解的机理,为石墨烯谋砻妗K貌镉肵、蚑进行表征。结果表明与原位生长途径相比,采用自组装途径制备的疌擅赘春喜牧希材料光催化降解的活性明显优于纳米粒子。而且疌墓獯呋活性可以通过改变的负载量而简单加以调节。这种简单的自组装方法可以推广到在石墨烯表面负载分布高度均匀的其他功能纳米材料,从而在催化、传感和能源等方面得到应用。捎米宰樽坝敫呶蚂焉障嘟岷系姆椒ǔ晒χ票赋鼍哂杏乓斐兜缛菪阅的疌擅赘春喜牧稀O低逞芯苛似浣峁埂⑿蚊灿胱槌伞7⑾諶作为
石墨烯基无机纳米复合材料的可控合成及性能研究载体能有效阻止纳米粒子在煅烧时发生团聚。在疌魑3兜缛萜鞯缂ú牧系牡ノ槐鹊缛菸ǎ已魏电容不发生明显衰减。该复合材料电化学性能提高的原因可归因于隒檬税作为还原剂与分散剂,我们开发出了一种合成半导体量子点/石墨烯复合材料的通用方法,成功地将一系列金属氧化物与硫化物均匀的附着于谋砻妗2捎肵,焱夤馄,的光学性质。我们将疦应用于超级电容器电极材料,以探索疭擅赘春喜牧系那痹谟τ谩Q芯勘砻鳎琑/允境鲈銮康牡容特性与优异的循环稳定性能。这类疭擅赘春喜牧显谀茉础⒋呋⒄沽艘恢旨蛞椎牧讲胶铣煞椒ǎü蠼鹗、和擅琢W映R訬还原为模型反应,考察了制备的贵金属/疌捎靡恢旨蛞椎幕肪秤押玫暮铣煞椒ㄖ票赋鲇蒖、虯擅琢子构成的三元复合体系。研究表明,与擅琢W用芗鹊母阶庞化性能增强的可能机理。疉疐简易的制备方法以及优异的磁性与催化关键词:石墨烯,纳米复合材料,制备,催化,超级电容器的扫速下,的协同作用机制。优异的电化学性能使得疌擅赘春喜牧显诔兜缛器领域具有潜在的应用价值。湎吖獾缱幽芷与榷院铣刹锝辛吮碚鳌Mü贤猓杉畍牍庵路⒐馄紫低逞芯苛酥票傅腞/纳米复合材料光敏、光电等领域具有良好的应用前景。功复合于修饰的砻妗虯擅琢W拥某叽绶直鹞、纳米复合材料的催化性能。发现在这些三元复合体系中,的引入可以显著提高疨/和疉擅赘春喜牧系拇呋阅埽碧岢隽巳复合体系催化性能增强的可能机理。谋砻妗//允臼椅鲁炒判形!的引入可以调节纳米粒子在砻娴姆稚ⅲ跣∑淞>叮庇行岣逺/纳米复合材料对加氢的催化性能。催化反应结束后,疉疐可以在外磁场的作用下方便地回收再利用。我们提出了纳米粒子粒径减小以及三元复合体系催性能对设计合成具有多种功