（氧化）石墨烯基納米復(fù)合材料的制備、表征及催化應(yīng)用

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1、碩士學(xué)位論文題目：（氧化）石墨烯基納米復(fù)合材料的制備、表征及催化應(yīng)用英文題目：Graphene(Oxide)-BasedNanocomposites:Preparation,CharacterizationandCatalysisApplication姓名趙建學(xué)號(hào)11108122所在學(xué)院研究生學(xué)院導(dǎo)師姓名宋一兵教授專業(yè)工業(yè)催化入學(xué)日期2011年9月答辯日期2014年6月萬(wàn)方數(shù)據(jù)汕頭大學(xué)碩士學(xué)位論文（氧化）石墨烯基納米復(fù)合材料的制備、表征及催化應(yīng)用Graphene(Oxide)-BasedNanocomposites:Prep

2、aration,CharacterizationandCatalysisApplication碩士研究生：趙建導(dǎo)師：宋一兵教授答辯委員會(huì)（名單）：主席：余林教授委員：陳耀文教授方奕文教授魯福身教授孫長(zhǎng)勇副教授論文答辯日期2014年6月4日萬(wàn)方數(shù)據(jù)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的工作研究及取得的研究成果。論文中除了特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或其它機(jī)構(gòu)已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在論文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。作者簽名：日期：

3、年月日學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本人授權(quán)汕頭大學(xué)保存本學(xué)位論文的電子和紙質(zhì)文檔，允許論文被查閱和借閱；學(xué)校可將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存和匯編論文；學(xué)?？梢韵驀?guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文并授權(quán)其保存、借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容。對(duì)于保密的論文，按照保密的有關(guān)規(guī)定和程序處理。本論文屬于：保密（），在年解密后適用本授權(quán)聲明。不保密（）。（請(qǐng)?jiān)谝陨侠ㄌ?hào)內(nèi)打“√”）作者簽名：導(dǎo)師簽名：日期：年月日日期：年月萬(wàn)方數(shù)據(jù)汕頭大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要石墨烯作為一種單原子層的二維平

4、面納米材料，具有大比表面積，優(yōu)異的電學(xué)和力學(xué)性能，以及室溫下高速的電子遷移率，在太陽(yáng)能電池、傳感和催化等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。氧化石墨烯作為一種重要的石墨烯衍生物，碳層表面含有羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團(tuán)，為構(gòu)筑復(fù)合功能材料提供了豐富的實(shí)踐空間。本論文主要以氧化石墨烯為前驅(qū)體，制備了柱撐式氧化石墨負(fù)載銅鈀復(fù)合催化材料和石墨烯包覆二氧化鈦（TiO2）納米微球光催化材料，并進(jìn)行表征，研究了它們的微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成和催化性能。主要結(jié)論如下：1.柱撐式氧化石墨負(fù)載銅鈀雙金屬催化劑（Pd-Cu/pillared-layerGO）的

5、制備及催化性能。通過(guò)改進(jìn)的Hummers法及剝離處理得到氧化石墨烯溶液，采用多種長(zhǎng)鏈烷烴類表面活性劑對(duì)其進(jìn)行改性，制備出層間距可控（0.9~2.8nm）的柱撐式GO。XRD和AFM結(jié)果表明：其層間距變化主要依賴于修飾劑的烷烴鏈長(zhǎng)度和添加量。柱撐機(jī)制是：（1）表面活性劑分子以化學(xué)鍵合的方式接枝在碳層表面；（2）借助于親和力疏水端發(fā)生膠束作用。TG結(jié)果表明：碳層上烷烴鏈的接枝使GO由親水性變?yōu)樵魉?，熱穩(wěn)定性有所提高。選取上述材料為載體，采用浸漬法制備Pd-Cu/pillared-layerGO。XRD、SEM結(jié)果表明：粒徑約為

6、21nm的活性物種均勻落位于碳層表面和層間。在甲醇羰基化制備碳酸二甲酯（DMC）反應(yīng)中催化活性良好，甲醇最高轉(zhuǎn)化率為9.3%，穩(wěn)定時(shí)達(dá)到7.2%，選擇性可達(dá)86%。2.石墨烯包覆TiO2納米微球復(fù)合光催化材料的制備及光催化活性。采用溶膠-凝膠法制備非晶TiO2（球體），通過(guò)水熱法合成了多種形貌的銳鈦礦相TiO2（花朵狀、三角形、正四面體）。以氧化石墨烯作為石墨烯（rGO）的前驅(qū)體對(duì)TiO2進(jìn)行包覆，制備了石墨烯包覆TiO2納米復(fù)合材料。結(jié)合XRD,SEM,UV/VIS等表征結(jié)果，證實(shí)制備了球體形貌規(guī)整、粒徑均一、分散性優(yōu)異、

7、包覆效果良好的復(fù)合物，并且其禁帶寬度（2.68eV）相對(duì)于純銳鈦礦型TiO2（3.43eV）變窄，吸收邊發(fā)生了明顯的紅移，在可見(jiàn)光下降解甲苯的反應(yīng)中，降解率最高可達(dá)到18%。關(guān)鍵詞：（氧化）石墨烯，柱撐，二氧化鈦，包覆，催化劑I萬(wàn)方數(shù)據(jù)AstractAstractGrapheneisakindoftwodimensionallayer-structurednanomaterials,whichownsalargespecificsurfacearea,excellentelectricalconductivityandmec

8、hanicalproperties,andhighelectronmobilityatroomtemperaturetomakeithaveaextensiveapplicationprospectinthefieldofsolarcells,sesorandcatalysis.Graph