本論文中的實(shí)驗(yàn)都是采用簡單易行的水熱法合成的。采用水熱法成功的合成出三維石墨烯水凝膠;采用水熱法成功制備石墨烯水凝膠負(fù)載銀納米粒子（Ag/GH）;采用低溫水熱法制備出摻氮石墨烯水凝膠。通過透射電鏡（TEM）、X射線衍射（XRD）、X射線光電子能譜（XPS）、場發(fā)射掃描電鏡（FESEM）和拉曼光譜對石墨烯水凝膠以及復(fù)合物的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行表征分析。同時(shí),我們利用電化學(xué)工作站對材料進(jìn)行循環(huán)伏安（CV）、恒電流充放電、和交流阻抗等測試來探索制備出的材料電化學(xué)性能。具體的實(shí)驗(yàn)主要可以分為三個(gè)部分:1.通過低溫一步水熱法合成出石墨烯水凝膠,并將其作為超級電容器的電極材料。石墨烯水凝膠具有獨(dú)特的三維多孔網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)和大的比表面積可以提高電解液中離子的擴(kuò)散能力和電子運(yùn)輸能力,在電化學(xué)測試中展現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能。2.通過一步水熱合成法制備出石墨烯水凝膠負(fù)載銀納米粒子復(fù)合材料。石墨烯水凝膠的三維多孔結(jié)構(gòu)和大的比表面積可以為銀納米粒子提供更多的活性位點(diǎn),銀納米粒子可以增加石墨烯水凝膠的導(dǎo)電性和提高電子轉(zhuǎn)移的能力,兩者相互結(jié)合大大提高了催化能力。3.采用水熱法合成出不同的摻氮量的摻氮石墨烯并研究其電化學(xué)性能。... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．５?ＣＶＤ模板法制備的三維石墨烯??Ｆｉｇｌ?．５?Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｐｒｅｐａｒｅｄ?ｂｙ?ＣＶＤ?ｔｅｍｐｌａｔｅ?ｍｅｔｈｏｄ??

料具有很好的應(yīng)用前景。??議＿遷??圖１．５?ＣＶＤ模板法制備的三維石墨烯??Ｆｉｇｌ?．５?Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｐｒｅｐａｒｅｄ?ｂｙ?ＣＶＤ?ｔｅｍｐｌａｔｅ?ｍｅｔｈｏｄ??１．３．１．２Ｓｉ０２?模板法??如何制備高孔隙率和尺寸為幾十納米級別的三維石墨烯一直是科學(xué)界的一項(xiàng)??挑戰(zhàn)。Ｚｈａｏ等人以改性后的Ｓｉ０２球?yàn)槟０逯苽涑黾{米尺寸的三維石墨烯，孔徑大??小可以自行控制，同時(shí)還具有巨大的比表面積、優(yōu)異的導(dǎo)電率和比較高的孔隙率??（４＿３ｃｍ７ｇ）。??１．３．１．３冰模板法??冰模板法是利用冰作為模板的冷凍干燥法，是液相體系中制備多孔材料的常??用方法［４＇］。Ｓｔｅｐｈｅｎ?Ｍａｎｎ課題組采用冰模板法成功的制備出三維石墨稀。主要的??過程：首先用ＰＳＳ修飾石墨烯得到ＰＳＳ－Ｇ，然后再與ＰＶＡ按照一定的質(zhì)量比例經(jīng)??過液氮冷凍處理后得到具有多孔結(jié)構(gòu)的三維石墨烯［４８］。Ｑｉｕ等人通過冰模板法制備??出具有三維結(jié)構(gòu)的Ａｇ／ＲＧＯ和Ａｕ／ＲＧＯ復(fù)合材料，同時(shí)表現(xiàn)出高效的催化活性。??９??

提供一個(gè)特殊的反應(yīng)環(huán)境，有利于離子的擴(kuò)散和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，多維的通道途徑有??益于電荷的轉(zhuǎn)移。最近，Ｃｈｅｎ課題組［６３］通過模板ＣＶＤ法制備出三維石墨烯水凝??膠負(fù)載Ｃ〇３０４；在催化葡萄糖時(shí)表現(xiàn)出很高的靈敏性和選擇性，如圖１．７所示。這??些結(jié)果說明三維石墨烯水凝膠作為催化劑的載體可以提高催化性能。??１１??


本文編號：3119499