石墨烯納米復(fù)合材料的制備與光電、吸附性能研究

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1、－分類號：ＴＵＸ１３密級公開－－－－－檔案號；２０１５１２０９０８５２２９Ｕ０１０學(xué)號：ＵＢ０９１０１５＊？．楚仰與於寺後碩±學(xué)位論文（全日制專業(yè)學(xué)位）石墨婦納米復(fù)合材料的制備與光電、吸峭性能研究學(xué)生姓名：朱廣愛．指導(dǎo)教師姓名；董延茂（校內(nèi)）’々：＞王健（校外）＿ｒｊ專業(yè)學(xué)位類別：工程碩±一＇，－、專業(yè)名稱：環(huán)境工鞋．－■．為＾研巧方向；環(huán)境材料與技術(shù)參、－每４．．．今二〇—五年十二月乂中：＿一、－＊＇＿．＇

2、＜？？＇一．－？■／學(xué)號１３１３０９１：１０５學(xué)位論義答辯委員會名單姓名專業(yè)技術(shù)職務(wù)現(xiàn)從事專業(yè)工作單位、部口簽名＇？＾＾＇主席陳長林高級工程師）於姆ｔ細(xì)製ｇ諸心了劉守清教授蘇州科技學(xué)院＾＾魏杰教授蘇州科技學(xué)院＾＾劉勇?。牻淌冢壧K州科技學(xué)院Ａ含參化，巧王彥林教授蘇州科技學(xué)院泉詞化是錢永副教授蘇州科技學(xué)院＾張錢麗教授蘇如附技學(xué)院ＩＩｉｆｔ＾Ｉ［Ｋ巧李ｌＮ失廣愛同學(xué)學(xué)化論丈答蘇成績＾質(zhì)量等級豕卸（分優(yōu)秀、良好、合格巧不合格四等）。斧＾員會主

3、席（簽名（藥化魄聲）＞口＞０。年知月目；涼－－ｉ．．ＶＩ■，■Ｉ＊？？．’＇’－；．Ｖ．＞．，．化Ｊｊ蘇州科技學(xué)院碩士學(xué)位論文（全日制專業(yè)學(xué)位）石墨烯納米復(fù)合材料的制備與光電、吸附性能研究學(xué)生姓名：朱廣愛指導(dǎo)教師姓名：董延茂（校內(nèi)）王健（校外）專業(yè)領(lǐng)域：環(huán)境工程研究方向：環(huán)境材料與技術(shù)蘇州科技學(xué)院化學(xué)生物與材料工程學(xué)院二○一五年十二月MasterDissertationofSuzhouUniversityofScienceandTechnologyThepreparationo

4、fgraphenenanocompositeswithphotoelectricadsorptionperformanceresearchMasterCandidate:GuangaiZhuSupervisor:YanmaoDongMajor:EnvironmentalEngineeringResearchArea:EnvironmentalMaterialsandTechnologySuzhouUniversityofScienceandTechnologySchoolofChemistry,BiologyandMaterialEng

5、ineeringDecember,2015蘇州科技學(xué)院碩士學(xué)位論文摘要摘要近年來，石墨烯基納米復(fù)合材料由于結(jié)合了石墨烯與納米材料的特性而產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，在光電器件、透明電極、傳感器、電容器、鋰離子電池、催化等領(lǐng)域表現(xiàn)出誘人的應(yīng)用前景，正日益受到研究者的關(guān)注。本論文制備了石墨烯/聚苯胺（PANI）復(fù)合薄膜、石墨烯/四氧化三鐵（Fe3O4）、石墨烯/硫化鎘（CdS）等高分子納米復(fù)合材料，研究了復(fù)合材料的光電性能、吸附性能及光催化性能。具體研究內(nèi)容如下：1.采用聚苯胺修飾還原氧化石墨烯-原位生成法制備了石墨烯/PANI/CdS復(fù)合薄膜，研究了材

6、料的三階非線性光學(xué)性能（NLO）。用紅外（FTIR）、X-射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）、透射電鏡（TEM）、熱重（TGA）和紫外-可見（UV-Vis）等方法對材料進(jìn)行了表征，用Z-掃描（Z-scan）測試了材料的三階NLO性能。結(jié)果表明，石墨烯/PANI/CdS的三階NLO吸收系數(shù)可達(dá)到-4.3cm/GW分別高于石墨烯/PANI（-2.4cm/GW）和PANI（-1.5cm/GW），表明石墨烯/PANI/CdS中存在協(xié)同效應(yīng)。2.采用一步溶劑熱法制備了石墨烯／Fe3O4復(fù)合材料，并研究了其對水中甲基橙的吸附脫色性能。吸附動(dòng)力學(xué)

7、分析表明，吸附過程符合二級動(dòng)力學(xué)模型，理論最大吸附能力為92.59mg/g，循環(huán)使用5次后去除效率為初始效率的95%，材料耐久性良好。3.采用一步溶劑熱法制備了石墨烯／CdS復(fù)合材料，研究了該材料光催化氧化甲基橙的性能。正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，反應(yīng)溫度對光催化性能影響較大。通過吸附動(dòng)力學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)石墨烯對甲基橙的吸附過程滿足一級動(dòng)力學(xué)模型。石墨烯／CdS對甲基橙的去除率高于純硫化鎘，說明石墨烯對CdS的光催化性能具有促進(jìn)作用。關(guān)鍵詞：石墨烯；聚苯胺；硫化鎘；四氧化鐵；吸附；光催化I蘇州科技學(xué)院碩士論文AbstractAbstractOwing

8、tothesynergisticeffectscombiningwiththecharacteristicsofthegrapheneandnanometermaterials,graphenebasedn