基于石墨相氮化碳/石墨烯复合材料的制备、表征及其性能研究

发布时间：2021-07-29 23:22

　　本文以具有优异的物理、化学性质的层状结构材料石墨烯以及石墨相氮化碳作为前驱体,将其分别与四氧化三铁以及二氧化钛复合,通过水热方法制备了复合材料,将所合成的材料分别用于超级电容器和光催化降解有机染料中,均得到了良好的性能。通过一种简易组装过程将g-C₃N₄引入到复合材料中以增加电化学活性中心的数目,进而提高石墨烯/Fe3O4复合材料的电化学性能。带有正电荷的质子化的石墨相氮化碳（g-C₃N₄）纳米片会与带有负电荷的氧化石墨烯（GO）纳米片层和带有正电荷的Fe（OH）₃胶体纳米颗粒相结合。由于带有相反电荷的组分之间的强相互作用,我们就可以得到Fe（OH）₃/g-C₃N₄/GO复合物。复合物在高压反应釜中经过120℃下保温4h的水热处理后,氧化石墨烯转换成为还原氧化石墨烯（rGO）,Fe（OH）₃转换成为Fe3O4,于是就得到了Fe3O4/g-C₃N₄/... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 石墨烯及其复合材料
        1.2.1 石墨烯的结构
        1.2.2 石墨烯的性质
        1.2.3 石墨烯的制备方法
        1.2.4 石墨烯复合材料
    1.3 石墨相氮化碳及其复合材料
        1.3.1 石墨相氮化碳的结构与性质
        1.3.2 石墨相氮化碳的制备
        1.3.3 石墨相氮化碳复合材料
    1.4 论文的研究意义
2 实验用品和表征手段
    2.1 概述
    2.2 主要的实验试剂和仪器
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
    2.3 材料的表征方法
        2.3.1 Zeta电位测量
        2.3.2 电镜分析
        2.3.3 X射线衍射技术
        2.3.4 傅里叶转换红外光谱
        2.3.5 紫外-可见吸收光谱
        2.3.6 比表面和孔径分析
        2.3.7 物理磁性分析
        2.3.8 X射线光电子能谱分析
        2.3.9 拉曼光谱分析
    2.4 超级电容器性能测试
        2.4.1 超级电容器的组装
        2.4.2 恒流充放电测试
        2.4.3 循环伏安测试
        2.4.4 交流阻抗测试
    2.5 光催化性能测试
    2.6 氧化石墨的制备
    2.7 石墨相氮化碳的制备
3 四氧化三铁/石墨相氮化碳/石墨烯复合材料的制备及超级电容器性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 Fe(OH)_3 胶体的制备
        3.2.2 FCGC的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 透射电镜分析
        3.3.2 X射线衍射光谱分析
        3.3.3 傅里叶转换红外光谱分析
        3.3.4 色散型拉曼光谱分析
        3.3.5 磁性分析
        3.3.6 X射线光电子能谱分析
        3.3.7 超级电容器性能分析
    3.4 小结
4 石墨相氮化碳/二氧化钛/石墨烯复合材料的制备及光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 TiO_2胶体的制备
        4.2.2 CTGC的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 扫描电镜分析
        4.3.2 傅里叶转换红外光谱分析
        4.3.3 X射线衍射光谱分析
        4.3.4 色散型拉曼光谱分析
        4.3.5 X射线光电子能谱分析
        4.3.6 比表面积和孔径分析
        4.3.7 固体紫外-可见吸收光谱分析
        4.3.8 光催化性能分析
    4.4 小结
5 总结
参考文献
个人简介
致谢



本文编号：3310252