石墨烯及石墨烯-二氧化鈦復(fù)合材料的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-27 22:32
二氧化鈦(TiO2)是目前使用較多的光催化劑,對(duì)自然光的利用率低,一般以粉末狀存在,易流失、循環(huán)利用性弱。因此,要使TiO2大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用,必須將TiO2進(jìn)行改性以及高效、穩(wěn)固的負(fù)載。石墨烯(GR)的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性?xún)?yōu)異且比表面積大,將其與TiO2復(fù)合可以降低TiO2的禁帶寬度,促進(jìn)電子的遷移,增強(qiáng)TiO2的光催化活性;將石墨烯-二氧化鈦復(fù)合材料進(jìn)行負(fù)載,能有效克服粉體易聚集、難回收的問(wèn)題;谝陨涎芯勘尘,本研究首先以鱗片石墨為原料,以膽酸鈉(NaC)為插層劑,制備少層、較少缺陷的GR,研究了剪切速度對(duì)GR剝離效果的影響;然后以GR和銳鈦礦納米TiO2為原料制備了GR-TiO2復(fù)合材料,研究了簡(jiǎn)單攪拌、超聲處理、水熱反應(yīng)3種不同方法制備的GR-TiO2復(fù)合材料的光催化性能;在此基礎(chǔ)上選用不同基底不同粘結(jié)劑制備GR-TiO2膜,考察了不同基底不同粘結(jié)劑對(duì)GR-Ti...
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
GR的拉曼圖(a)及2D峰的洛倫茲擬合圖(b)
中北大學(xué)學(xué)位論文212.2.2SEM分析為觀(guān)察鱗片石墨及GR的微觀(guān)形貌,使用掃描電鏡分別對(duì)其進(jìn)行掃描測(cè)試,微觀(guān)結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。圖2-2鱗片石墨、GR的SEM圖Fig.2-2SEMimagesofflakegraphiteandGR從圖中可以看出,天然鱗片石墨,片層較大,并且有明顯的分層,邊緣有缺陷但不是很大。放大到2000倍的時(shí)候,可以明顯看到大片鱗片石墨的周?chē)兴槠冶砻嫫秸。GR的SEM圖,可以看到,圖中顯示GR很薄,表明制備的復(fù)合物中GR層數(shù)較少,其尺寸在10微米以下,大都堆疊起來(lái),邊緣各處存在不同程度的卷曲,平面上存在褶皺,整體形貌呈現(xiàn)出輕薄聚攏的紗狀。
中北大學(xué)學(xué)位論文222.2.3紫外可見(jiàn)吸收光譜分析紫外可見(jiàn)吸收光譜可以利用物質(zhì)的分子或離子對(duì)紫外和可見(jiàn)光的吸收所產(chǎn)生的紫外可見(jiàn)光譜及吸收程度可以對(duì)物質(zhì)的組成、含量和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、測(cè)定、推斷[83]。GR的紫外可見(jiàn)吸收光譜圖如圖2-3所示。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,石墨烯的特征吸收峰在約270nm左右,對(duì)應(yīng)于芳香C-C鍵的躍遷;氧化石墨烯一般在230nm處有一個(gè)明顯的特征吸收峰,這是芳環(huán)的C=C的兀-兀過(guò)渡吸收。而圖2-3中在262nm處有一個(gè)明顯的c-c峰,說(shuō)明所制備的材料為石墨烯。圖2-3GR的紫外可見(jiàn)吸收光譜圖Fig.2-3GRUV-Visabsorptionspectrum2.2.4紅外光譜分析紅外光譜分析常被用來(lái)鑒定分子中某些官能團(tuán)的存在。此外,這種技術(shù)的獨(dú)特性在于它是吸收帶的集合,有助于確認(rèn)純化合物的身份或檢測(cè)特定雜質(zhì)的存在。分析石墨烯時(shí),它有助于石墨、氧化石墨烯、還原石墨烯和官能化的石墨烯的表征。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯的研究進(jìn)展及應(yīng)用前景概述[J]. 王明浩. 科技與創(chuàng)新. 2019(20)
[2]烷基環(huán)己苯異硫氰酸液晶材料太赫茲波吸收[J]. 閻昊嵐,程雅青,王凱禮,王雅昕,陳洋瑋,袁秋林,馬恒. 物理學(xué)報(bào). 2019(11)
[3]石墨烯的制備與應(yīng)用前景[J]. 霍川. 西部皮革. 2018(22)
[4]石墨烯復(fù)合光催化材料專(zhuān)利技術(shù)綜述[J]. 鐘玉姣,權(quán)桂英. 中國(guó)科技信息. 2018(05)
[5]壁紙固載石墨烯/TiO2降解甲醛及動(dòng)力學(xué)研究[J]. 王文明,劉心中,靳貴曉,顏振濤,翁仁貴. 福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
[6]磁性氧化石墨烯染料敏化復(fù)合物制備及其催化性能研究[J]. 楊曉超,韋鳳喜,劉蓉,于朝生,許苗軍. 化學(xué)與黏合. 2017(05)
[7]不銹鋼纖維氈負(fù)載TiO2的制備及其光催化降解染料研究[J]. 王想,林俊雄,邢天瑋,吳明華. 浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[8]超臨界N-甲基吡咯烷酮?jiǎng)冸x可膨脹石墨制備石墨烯[J]. 劉長(zhǎng)青,徐正俠. 邵陽(yáng)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
[9]氧化石墨烯的制備及低溫還原研究[J]. 趙靜,張紅. 化學(xué)通報(bào). 2016(06)
[10]TiO2光催化劑制備及其催化性能研究[J]. 崔義慧,牛一竹,趙丹,劉雨萌,李光哲. 遼寧化工. 2015(11)
博士論文
[1]Cu-MOF/石墨納米片復(fù)合物用于DNA損傷標(biāo)志物8-羥基-2’-脫氧鳥(niǎo)苷的高靈敏電化學(xué)傳感[D]. 曹?chē)?guó)軍.華中科技大學(xué) 2019
[2]碳酸鹽高溫蓄熱材料的性能研究[D]. 張兆利.西南交通大學(xué) 2018
[3]化學(xué)還原氧化石墨烯及其衍生物的制備、性質(zhì)和應(yīng)用研究[D]. 張佳利.上海交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]石墨烯表面增強(qiáng)拉曼散射效應(yīng)的探究[D]. 郭書(shū)鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]多巴胺復(fù)合膜及其抗污染性能研究[D]. 邵冰.大連理工大學(xué) 2013
[3]氧化石墨烯表面接枝聚合物及其性能研究[D]. 毛云孝.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號(hào):3104350
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
GR的拉曼圖(a)及2D峰的洛倫茲擬合圖(b)
中北大學(xué)學(xué)位論文212.2.2SEM分析為觀(guān)察鱗片石墨及GR的微觀(guān)形貌,使用掃描電鏡分別對(duì)其進(jìn)行掃描測(cè)試,微觀(guān)結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。圖2-2鱗片石墨、GR的SEM圖Fig.2-2SEMimagesofflakegraphiteandGR從圖中可以看出,天然鱗片石墨,片層較大,并且有明顯的分層,邊緣有缺陷但不是很大。放大到2000倍的時(shí)候,可以明顯看到大片鱗片石墨的周?chē)兴槠冶砻嫫秸。GR的SEM圖,可以看到,圖中顯示GR很薄,表明制備的復(fù)合物中GR層數(shù)較少,其尺寸在10微米以下,大都堆疊起來(lái),邊緣各處存在不同程度的卷曲,平面上存在褶皺,整體形貌呈現(xiàn)出輕薄聚攏的紗狀。
中北大學(xué)學(xué)位論文222.2.3紫外可見(jiàn)吸收光譜分析紫外可見(jiàn)吸收光譜可以利用物質(zhì)的分子或離子對(duì)紫外和可見(jiàn)光的吸收所產(chǎn)生的紫外可見(jiàn)光譜及吸收程度可以對(duì)物質(zhì)的組成、含量和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、測(cè)定、推斷[83]。GR的紫外可見(jiàn)吸收光譜圖如圖2-3所示。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,石墨烯的特征吸收峰在約270nm左右,對(duì)應(yīng)于芳香C-C鍵的躍遷;氧化石墨烯一般在230nm處有一個(gè)明顯的特征吸收峰,這是芳環(huán)的C=C的兀-兀過(guò)渡吸收。而圖2-3中在262nm處有一個(gè)明顯的c-c峰,說(shuō)明所制備的材料為石墨烯。圖2-3GR的紫外可見(jiàn)吸收光譜圖Fig.2-3GRUV-Visabsorptionspectrum2.2.4紅外光譜分析紅外光譜分析常被用來(lái)鑒定分子中某些官能團(tuán)的存在。此外,這種技術(shù)的獨(dú)特性在于它是吸收帶的集合,有助于確認(rèn)純化合物的身份或檢測(cè)特定雜質(zhì)的存在。分析石墨烯時(shí),它有助于石墨、氧化石墨烯、還原石墨烯和官能化的石墨烯的表征。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯的研究進(jìn)展及應(yīng)用前景概述[J]. 王明浩. 科技與創(chuàng)新. 2019(20)
[2]烷基環(huán)己苯異硫氰酸液晶材料太赫茲波吸收[J]. 閻昊嵐,程雅青,王凱禮,王雅昕,陳洋瑋,袁秋林,馬恒. 物理學(xué)報(bào). 2019(11)
[3]石墨烯的制備與應(yīng)用前景[J]. 霍川. 西部皮革. 2018(22)
[4]石墨烯復(fù)合光催化材料專(zhuān)利技術(shù)綜述[J]. 鐘玉姣,權(quán)桂英. 中國(guó)科技信息. 2018(05)
[5]壁紙固載石墨烯/TiO2降解甲醛及動(dòng)力學(xué)研究[J]. 王文明,劉心中,靳貴曉,顏振濤,翁仁貴. 福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(06)
[6]磁性氧化石墨烯染料敏化復(fù)合物制備及其催化性能研究[J]. 楊曉超,韋鳳喜,劉蓉,于朝生,許苗軍. 化學(xué)與黏合. 2017(05)
[7]不銹鋼纖維氈負(fù)載TiO2的制備及其光催化降解染料研究[J]. 王想,林俊雄,邢天瑋,吳明華. 浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[8]超臨界N-甲基吡咯烷酮?jiǎng)冸x可膨脹石墨制備石墨烯[J]. 劉長(zhǎng)青,徐正俠. 邵陽(yáng)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
[9]氧化石墨烯的制備及低溫還原研究[J]. 趙靜,張紅. 化學(xué)通報(bào). 2016(06)
[10]TiO2光催化劑制備及其催化性能研究[J]. 崔義慧,牛一竹,趙丹,劉雨萌,李光哲. 遼寧化工. 2015(11)
博士論文
[1]Cu-MOF/石墨納米片復(fù)合物用于DNA損傷標(biāo)志物8-羥基-2’-脫氧鳥(niǎo)苷的高靈敏電化學(xué)傳感[D]. 曹?chē)?guó)軍.華中科技大學(xué) 2019
[2]碳酸鹽高溫蓄熱材料的性能研究[D]. 張兆利.西南交通大學(xué) 2018
[3]化學(xué)還原氧化石墨烯及其衍生物的制備、性質(zhì)和應(yīng)用研究[D]. 張佳利.上海交通大學(xué) 2011
碩士論文
[1]石墨烯表面增強(qiáng)拉曼散射效應(yīng)的探究[D]. 郭書(shū)鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]多巴胺復(fù)合膜及其抗污染性能研究[D]. 邵冰.大連理工大學(xué) 2013
[3]氧化石墨烯表面接枝聚合物及其性能研究[D]. 毛云孝.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號(hào):3104350
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/huaxue/3104350.html
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