氨基化倍半硅氧烷插入石墨烯的制備及其氧還原性能的研究

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1、南通大學(xué)畢業(yè)論文南通大學(xué)畢業(yè)論文題目:氨基化倍半硅氧烷插入石墨烯的制備及其氧還原性能的研究姓名:陳玉梅指導(dǎo)教師:葛存旺專業(yè):應(yīng)用化學(xué)南通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院2016年3月V南通大學(xué)畢業(yè)論文摘要石墨烯由于具有優(yōu)異的導(dǎo)電性而被大家稱為“黑金”,是“新材料之王”。為了得到更穩(wěn)定更高效的氧還原催化劑,本論文通過改進(jìn)的Hummers法來制備氧化石墨烯,然后在氧化石墨烯中插入氨基倍半硅氧烷,再將得到的產(chǎn)物進(jìn)行還原,制備氨基化倍半硅氧烷復(fù)合石墨烯的雜化材料,最后通過紅外光譜、掃描電鏡、拉曼光譜、紫外-可見吸收光譜等手段對制得的材料進(jìn)行了表征。分別用氧飽和的0.5M硫酸溶液和0

2、.1M氫氧化鉀溶液作為電解液,光催化體系,通過循環(huán)伏安法和線性掃描伏安法研究了合成催化劑的氧還原性能,并計算了制備的催化劑在氧化原反應(yīng)中的轉(zhuǎn)移電子數(shù),從而了解其氧還原性能。關(guān)鍵詞:石墨烯,氧化石墨烯,氨基化倍半硅氧烷,氧還原反應(yīng)V南通大學(xué)畢業(yè)論文ABSTRACTBecauseofit’sexcellentelectricalconductivity,graphene,whichiscalledblackgoldhasbeenthekingofnewmaterial.Inthisstudy,wepreparegrapheneoxideaccordingtoth

3、emodifiedHummers’smethodbyacidoxidationofgraphitepowdertoachievesomemorestableandmoreefficientREDOXcatalystatfirst.Thengettheproductofreductiontopreparesomeamino-polyhedralsilsesquioxane,graphenehybridcompositematerials.Finally,wecharacterizethecompositematerialsviaFTIR、SEM、UVandRa

4、manspectrum.Inordertoconfirmitsredoxproperties,weusecyclicvoltammetryandlinearsweepvoltammetrytocalculatethenumberoftransferredelectronofthecatalystinthephotocatalyticsystemof0.5MH2SO4and0.1MKOHsolution.Keywords:Graphene,GrapheneOxide,Amino-polyhedralsilsesquioxane,oxido-reductionV

5、南通大學(xué)畢業(yè)論文目錄摘要IIABSTRACTIII第一章緒論61.1研究背景及意義61.1.1氧化石墨烯的簡介61.1.2倍半硅氧烷的簡介71.1.3氧還原性能的簡述81.2實(shí)驗(yàn)方法81.2.1氧化石墨烯的制備方法81.2.2氨基化倍半硅氧烷/氧化石墨烯的制備方法91.2.3氨基化倍半硅氧烷/氧化石墨烯的還原91.3本文研究的主要內(nèi)容及意義10第二章實(shí)驗(yàn)部分102.1實(shí)驗(yàn)儀器和試劑102.1.1實(shí)驗(yàn)儀器102.1.2實(shí)驗(yàn)試劑112.2實(shí)驗(yàn)方法112.2.1氧化石墨烯的制備112.2.2氨基化倍半硅氧烷/氧化石墨烯的制備112.2.3氨基化倍半硅氧烷/石墨烯的

6、制備12V南通大學(xué)畢業(yè)論文2.3催化劑的形貌、活性表征122.3.1線性掃描伏安曲線的測定12第三章結(jié)果與討論133.1氨基POSS-GO納米材料催化劑的形貌、結(jié)構(gòu)分析133.1.1GO、氨基POSS-GO、氨基POSS-RGO的紫外光譜分析133.1.2紅外光譜分析143.1.3拉曼光譜分析153.1.4掃描電鏡分析163.2氨基POSS-GO納米材料催化劑的電化學(xué)性能分析17第四章結(jié)果與討論19參考文獻(xiàn)20致謝21V南通大學(xué)畢業(yè)論文第一章緒論1.1研究背景及意義氧化石墨烯是一種具有優(yōu)異性能的新型的碳納米材料,它不僅有相對較高的比表面積,其片層上還連有豐富

7、的官能團(tuán)。制備氧化石墨烯主要是通過將石墨粉末進(jìn)行化學(xué)氧化及剝離,從而得到氧化石墨烯。由于引入了高活性的含氧官能團(tuán),氧化石墨烯可以在一些常見的極性溶劑(如水、乙醇、DMF等)中充分分散開來,形成一種氧化石墨烯的溶膠;同時氧化石墨烯又因此而獲得了良好的化學(xué)活性,使氧化石墨烯與其他物質(zhì)結(jié)合,從而得到具有更加優(yōu)異性能的新型復(fù)合材料。近年來,有很多報道提出了對石墨烯或是氧化石墨烯進(jìn)行改性或者功能化的觀點(diǎn),并因此研究開發(fā)出了許多應(yīng)用性能極高的改性后的石墨烯材料。由于石墨烯在改性之后引入了帶有烷基鏈的倍半硅氧烷,使得石墨烯在聚合物中的分散性得到了提高,由此使石墨烯與其他有

8、機(jī)化合物共價聚合形成的納米復(fù)合材料具備優(yōu)異的催化性能

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