石墨烯量子点/聚苯胺的制备、表征及光催化性能研究

发布时间：2020-12-20 12:33

　　石墨烯量子点（graphene quantum dots,GQDs）是一种准零维石墨烯材料,具有特殊边缘效应及表面结构,由于自身的小带隙,故可以作为一种可见光诱导纳米催化剂,在可见光范围内辅助半导体光催化材料降解有机污染物。GQDs因其表面含有大量含氧官能团可在可见光照射下对有机污染物进行有效的降解。GQDs作为良好的电子受体以及自身具有良好的可见光吸收能力,有望被广泛应用于光催化降解领域中。聚苯胺（PANI）作为一种导电聚合物,具有高的化学稳定性,防腐蚀,无毒和低成本合成的优点。并且其在可见光下具有较高的可见光吸收系数,作为良好的电子供体,通常被用来抑制电子-空穴对的重组,提高电荷的分离效率。具有缺陷结构的GQDs在表面掺杂过程中可以很好的嫁接PANI分子以达到良好的水溶性和光催化剂的有效利用。利用PANI对GQDs进行修饰将其应用于环境光催化中以期达到对污水问题的有效治理。本文以柠檬酸为碳源,在水热法合成石墨烯量子点（GQDs）的基础上又通过简单的原位聚合法合成石墨烯量子点/聚苯胺复合材料（GQDs-PANI）。利用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、拉曼光谱仪（Ra... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 石墨烯量子点
        1.2.1 石墨烯量子点概述
        1.2.2 石墨烯量子点的特性
        1.2.3 石墨烯量子点的制备
        1.2.4 石墨烯量子点的应用
    1.3 石墨烯量子点/聚苯胺复合材料
        1.3.1 石墨烯量子点/聚苯胺复合材料的制备
        1.3.2 石墨烯量子点/聚苯胺复合材料的应用
    1.4 光催化研究进展
        1.4.1 半导体光催化剂
        1.4.2 金属光催化剂
        1.4.3 石墨烯量子点光催化剂
    1.5 本课题的研究内容与目的
第二章 实验部分
    2.1 实验药品
    2.2 实验设备与仪器
    2.3 石墨烯量子点制备
    2.4 石墨烯量子点/聚苯胺复合材料制备
    2.5 样品的光催化降解实验
    2.6 分析及测试方法
第三章 石墨烯量子点/聚苯胺复合材料的结构表征分析
    3.1 TEM及化学结构分析
    3.2 X射线衍射分析
    3.3 拉曼光谱分析
    3.4 傅里叶变换红外光谱分析
    3.5 热重分析
    3.6 X射线光电子能谱分析
    3.7 紫外吸收光谱与荧光光谱分析
    3.8 本章小结
第四章 石墨烯量子点/聚苯胺复合材料的光催化性能研究
    4.1 光催化降解性能的研究
        4.1.1 样品光催化降解性能分析
        4.1.2 光催化降解机理探讨
    4.2 光电性能分析
    4.3 光催化循环降解稳定性测试
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 课题展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文及研究成果



本文编号：2927872