多维度宏观石墨烯复合材料的制备及性能研究

发布时间：2018-03-30 12:04

  本文选题：氧化石墨烯　切入点：石墨烯@二氧化锡复合纤维　出处：《信阳师范学院》2017年硕士论文

【摘要】：碳纳米材料是近几年科研研究中比较热门的材料,该材料包含富勒烯、石墨、金刚石、碳纳米管和石墨烯。石墨烯具有高的比表面积、高透明度、高强度、高的热导率及高的载流子迁移率等,使其能够广泛应用在催化、锂离子电池、太阳能电池、超级电容器、增强拉曼、传感、储氢,晶体管、显示器和超导材料等领域。石墨烯与无机纳米粒子可以通过各种各样的合成方法合成石墨烯/无机纳米复合材料,该复合材料不仅可以保留石墨烯和无机纳米材料原来各自独有的优良性能,还能产生新的独特性能,达到原材料之间的优势互补,使原材料石墨烯或无机纳米材料在催化、能量储存、传感等多方面的研究应用得以开发和拓展。本论文主要围绕以氧化石墨烯为前驱体,通过一步水热化学还原和γ射线辐照诱导还原法分别合成了石墨烯/二氧化锡复合纤维材料、石墨烯/银复合气凝胶材料,并对石墨烯/银复合气凝胶材料在吸附碘单质方面的应用进行了探索研究。主要研究内容如下:1、通过简单、温和的一步水热化学还原自组装法合成了石墨烯/二氧化锡复合纤维(GF@SnO_2)。通过SEM表征发现,该复合纤维表面相对光滑,内部粗糙多纳米级的孔。同时,利用TEM、X-射线衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)、热重分析(TGA)等分析手段,有效地表征了所得GF@SnO_2的形貌特征、化学结构、还原程度。还通过电导测试和耐弯曲性能的测试,发现石墨烯@二氧化锡复合纤维具有良好的导电性能和优异的耐弯曲性能。2、氧化石墨烯和银离子在异丙醇/水体系中经由γ射线辐照诱导还原自组装成三维蜂窝状结构的石墨烯/银复合气凝胶(GA/Ag)材料。通过XRD,XPS,TGA,SEM,TEM表征揭示了氧化石墨烯和银离子被还原成石墨烯和银纳米颗粒,并且银纳米颗粒均匀的负载在石墨烯蜂窝状多孔结构的任一片层上(粒径分布为30~70nm)。本研究表明γ射线辐照法是合成三维GA/Ag材料的有效方法。3、鉴于还原氧化石墨烯/银复合气凝胶具有蜂窝状多孔结构,以及该材料本身具备的特有的性质,可将其应用在碘单质的吸附处理。本研究发现无论是暴露在饱和碘蒸气的氛围中还是碘单质处于不同的溶剂中,该材料都能对碘单质进行有效的吸附。
[Abstract]:The graphene / tin dioxide composite fiber ( GF @ SnO _ 2 ) has been synthesized by various synthesis methods .

【学位授予单位】：信阳师范学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TB33

【参考文献】

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本文编号：1685830