石墨氧化镍纳米复合材料的制备和表征-潘龙元-翻译-.doc

石墨氧化镍纳米复合材料的制备和表征-潘龙元-翻译-20120304石墨烯/NiO纳米复合材料的制备和表征ZhenyuanJi•JiliWu•XiaopingShen•HuZhou•HaitaoXi化学与化学工程学院,江苏大学,镇江212013,中国江苏省精细化工工程重点实验室,常州大学,常州213164,中国摘要石墨烯基的纳米复合材料作为一类新型的材料,有广泛的应用前景。本文以石墨氧化物和***化镍为原料,提出了一种制备石墨烯/NiO纳米复合物的简单方法来。采用X射线衍射、傅立叶变换红外光谱、透射电子显微镜、紫外可见光谱、热重分析等方法对制备得到的复合材料进行表征。结果表明,石墨片装饰的原位生成氧化镍纳米粒子形成一个影像复合结构,因此,可以有效的防止石墨烯薄片的重叠。石墨烯的氧化镍纳米复合材料可以显著提高氧化镍的电化学性能,将成为未来纳米技术应用的新型材料之一。,作为一个单一的与个体层石墨具有相同的结构二维碳板,由于其非凡的电学、热学,和机械性能,已经成为了一门在材料学科地平线上冉冉升起的新兴学科[1,2]。由于石墨烯具有这些优良的性能,其将有可能应用在石墨烯薄片复合材料上[3-5]。已经有证明,在大电导率方面与石墨稀薄片(微米级的横向原子厚度)比,石墨烯的聚合物复合材料表现出非常低的电逾渗阈值(%体积百分比浓度)[3,6]。最近,石墨烯的无机复合材料已吸引越来越多的关注,由于附着着替代石墨烯片的无机纳米粒子,不仅可以防止这些重叠片的化学还原过程,而且导致了形成的一类新的以石墨为基础的材料[7]。石墨/无机纳米复合材料显示出良好的性能,可以应用在发射显示器,传感器,超级电容器,电池,催化,等领域[8–15]。氧化镍(NiO)是一个宽带隙为~[16]正被应用于各种领域,如催化[17],电致变色薄膜[18,19],燃料电池电极[20],及有源光纤[21]等领域。近年来,由于其在电池和电化学电容器应用中潜在优秀性能,集中投入了相当大的精力在合成纳米氧化镍及其组件性能中[22-24]。特别的是,由于它们能够增强碳纳米管电子基板的电导率、改变电容,因此,氧化镍/Ts)正在被广泛的研究[26-30]。石墨稀,具有较高的导电性,能与碳纳米管相媲美,又应为其成本低,可以替代纳米碳管合成纳米复合材料[31]。然而,据我们所知,到目前为止,没有任何合成石墨/NiO纳米复合材料的报告。本文介绍的是一个浅显的,大规模的合成石墨/氧化镍纳米复合材料的方法。,并没有进一步的纯化。通过透射电子显微镜(TEM,JEM-2100)和X-射线衍射(XRD,D/MAX2500,Rigaka)采用CuKa辐射测定产品的形态和结构。透射电镜的样品用超声波分散在无水乙醇中,然后滴在一个碳包覆铜网表面制得。傅里叶红外光谱记录在尼科莱特FT-170SX光谱仪中,扫描范围是4000–400cm-1区域,KBr压片发制样。用UV-2450紫外可见分光光度计测量水中分散的紫外可见光谱。用德国耐驰STA449C综合热分析仪进行热重法(TG)和差示扫描量热(DSC)分析,TG和DSC可以同时测量。[32]。典型的合成方法是,将2g石墨粉末加入到100毫升0℃的冷浓硫酸中,然后,逐渐加入8g的高锰酸钾,匀速搅拌