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《探索石墨烯-金納米顆粒復(fù)合材料的制備與表征》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文石墨烯-金納米顆粒復(fù)合材料的制備與表征姓名：李顯昱申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：張鳳寶20090501摘要石墨烯由sp2雜化的碳原子構(gòu)成，僅有一個原子厚，是一種蜂窩狀的二維的片層。具有非常大的比表面積，優(yōu)良的電學(xué)，熱學(xué)，光學(xué)，力學(xué)特性，是催化劑的理想載體。近年來，石墨烯的綠色制備方法和石墨烯復(fù)合材料的研究已成為新材料研究的熱點。本文在環(huán)境友好的科研理念下，探討了一種制備穩(wěn)定石墨烯懸浮液的方法；提出兩種不同的方法將石墨烯與金納米顆粒復(fù)合，并采用HRTEM，AFM，XPS，XRD等表征手段分析了石墨烯及其復(fù)合物的成份和形態(tài)。本文采用氧化
2、石墨脫氧的方法制備穩(wěn)定的石墨烯懸浮液。通過提高pH值來取代原有方法中需要引入強還原劑的不利條件，使得該制備方法具有雜質(zhì)少，環(huán)境友好，操作簡單等優(yōu)點。采用液相法，以氯金酸和氧化石墨的懸浮液作為前軀體，在超聲作用下，通過簡單的加熱和調(diào)節(jié)pH值，使得氧化石墨脫氧和氯金酸分解一步完成。AFM，EDX，HRTEM等表征手段表明該產(chǎn)品含雜質(zhì)較少，金屬顆粒分散均勻，大小均一。該方法具有反應(yīng)條件簡單易控，環(huán)境友好，成本低廉等優(yōu)點，為其工業(yè)化生產(chǎn)提供了一條可行的路徑。本文還研究了通過真空凍干技術(shù)和熱處理方法制備石墨烯．金納米顆粒復(fù)合材料的方法。該方法具有諸多優(yōu)點，如高負載量和高空隙
3、率，使得該復(fù)合材料成為催化劑／載體的理想材料。XPS表征表明C／O比明顯下降，基本完成了脫氧過程，同時出現(xiàn)新增加的Au的特征峰。并且XRD分析也表明金單體的產(chǎn)生。SEM分析表明金納米顆粒負載量大，分布均勻。、本文的兩種制備方法操作簡單，可以為類似的石墨烯．金屬納米顆粒復(fù)合材料的制備提供借鑒和參考，具有實際意義。關(guān)鍵詞：氧化石墨石墨烯金納米顆粒復(fù)合物ABSTRACTGrapheneismadeupofsp2carbonatoms．Itisafiatmonolayerofcarbonatomstightlypackedintoatwo-dimensional(2D)h
4、oneycomblattice．Graphenehasattractedgreatinterestbecauseoftheuniqueelectronic，thermal，optical，andmechanicalpropertiesarisingfromitsstrictly2Dstructure，andtoitspotentialtechnicalapplications，suchascatalyticsupport．Inourresearch，agreenroutetOgraphenepreparationwasinvestigated．Besides，tw
5、Ogreen，simplerouteswereproposedtosynthesizegraphene—goldnanoparticlescomposites．nleobtainedsampleswerecharacterizedusingHRTEM，AFM，XPS，XRDandSOforth．Deoxgenationofexfoliatedgraphiteoxideunderalkalineconditionswithnonetoxicagentinvoledprovidesagreenroutetopreparethestablegraphenesuspens
6、ion．Subjectedtomildsonication，precursors—grapheneoxideandchlorogoldacidweretrunedtographene-goldnanoparticlescomposites，underalkalineconsitionsandheattreatment．AFM，HRTEM，EDX，UVimagesorspecturmsshowthatgoldnaoparticlesarewelldispersedonthesurfaceofgraphenesheetswithanarrowdiameterdistr
7、ibution．Thissimple．environmetal—friedly,one-steproutemakesitpossibletobeappliedatindustriallevel．nesynthesisofgraphene—goldnanoparticlescompositesthroughthefreezedryingandthermaltreatmentWaSinvestigated．Withthismethod．itispossibletoobtainrelativehighgoldloadingrate，andvoidration，which
8、provi
