石墨烯是由單層六邊形碳原子連接而成的二維碳材料，具有理想的晶格結(jié)構(gòu)和獨特的光學、電學、熱學和力學等性質(zhì)，在光電、儲能器件、生物醫(yī)藥和環(huán)境等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。石墨烯基材料主要有氧化石墨烯、還原氧化石墨烯、功能化石墨烯、石墨烯基復合材料等，它們在環(huán)境領(lǐng)域主要應(yīng)用于吸附和催化。石墨烯基材料作為吸附劑能有效去除廢水中的有機物及金屬離子，但它們在使用過程中易團聚導致比表面積急劇下降從而降低吸附性能，且回收困難。石墨烯作為一種零帶隙的半導體材料，具有優(yōu)異的電子傳輸特性能有效分離電荷，且石墨烯具有大的比表面積，對有機污染物有良好的吸附能力，因此石墨烯被認為是光催化反應(yīng)的一種高性能載體。本研究基于石墨烯的結(jié)構(gòu)和性能，及其分別在吸附和光催化領(lǐng)域的應(yīng)用特點，嘗試將石墨烯基材料用于模擬染料廢水處理，為其在水處理領(lǐng)域的工程應(yīng)用提供理論研究基礎(chǔ)，考慮到工程應(yīng)用需要宏量的石墨烯材料，而目前只有通過化學方法才能達到克級以上的制備量，故本研究對象采用化學法制備的氧化石墨烯（GO）和還原氧化石墨烯（rGO）。針對石墨烯在水處理過程中易團聚的問題，提出通過有機物改性GO（化學改性）、將層狀物柱撐入rGO層間（物理改... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

石墨烯的結(jié)構(gòu)示意圖

石墨烯獨特的原子結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu) (a)石墨烯翹曲成 0D富勒烯, 卷成 1垛成3D的石墨, 是構(gòu)成其他石墨材料的基本單元[14,18]; (b)非支撐單層能帶結(jié)構(gòu)[19]Fig.1-2 Graphene's unique atomic structure and electronic structure of (a) grd into 0D fullerenes, rolled into 1D nanotubes or stacked into 3D graphite, thts of other graphite materials[14, 18]; (b) a non-supported graphene band structu

現(xiàn)在主要還是通過Standenmaier法[51]、Brodie 法[52]和Hummers法[31]制備。目前一種得到高產(chǎn)單層石墨烯最先進的方法如圖 1.3，包含石墨氧化成石墨氧化物（GO），機械、化學或熱剝離石墨氧化物成石墨烯氧化物片層，石墨烯氧化物片層還原成石墨烯（rGO）三個步驟[53]。

【參考文獻】：
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本文編號：2963440