碳球/石墨烯复合材料的气敏性能研究

发布时间：2021-12-28 01:54

　　碳元素作为自然界中最为普遍的元素之一,拥有众多的结构及形态,如今活跃在各个应用领域。碳球是近年来碳材料家族中最为活跃的几种材料之一,拥有一系列的优异的物理和化学性能。石墨烯作为目前发现的唯一稳定存在的二维材料,一直都是学者们的研究热点。随着各种有毒有害气体的增多,人们对于气敏材料的要求越来越高。而石墨烯和碳球均拥有超大的比表面积、优异的导电性能等,使得二者在气敏材料方面有巨大的应用前景。本文通过利用水热法制备了均一分散的碳球,并且用不同的金属对其进行了催化有序化处理。利用改进的Hummers法制备了氧化石墨并通过超声、退火制备了碳球/石墨烯复合材料,采用XRD、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、扫描、透射对复合材料的形貌和结构进行了表征,并对复合材料的气敏性能做了较深入的研究,具体内容如下:（1）利用水热法制备了均一分散的碳球,并通过铜和镍对碳球进行了催化有序化处理,运用XRD、拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱、SEM、透射等表征手段对有序碳球的形貌和结构进行了表征分析,表明经过催化有序化处理之后碳球的有序度确实得到了提升。（2）利用改进的Hummers法制备了氧化石墨,通过超声处理、氢气退火... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 碳球的结构性质、制备方法及应用
        1.2.1 碳球的结构性质综述
        1.2.2 碳球的制备方法
        1.2.3 碳球的应用
    1.3 石墨烯的结构性质、制备方法及应用
        1.3.1 石墨烯的结构性质综述
        1.3.2 石墨烯的制备方法
        1.3.3 石墨烯的应用
    1.4 气敏传感器简介
    1.5 气敏材料简介
    1.6 本课题的选题依据和研究内容
第2章 实验材料与分析方法
    2.1 实验试剂与仪器
        2.1.1 实验所用化学试剂
        2.1.2 主要实验设备及仪器
    2.2 样品表征
第3章 有序碳球的制备与表征
    3.1 碳球的制备与表征
        3.1.1 碳球的制备
        3.1.2 碳球的表征
    3.2 有序碳球的制备与表征
        3.2.1 有序碳球的制备
        3.2.2 有序碳球的表征
    3.3 本章小结
第4章 碳球/石墨烯复合材料的制备及表征
    4.1 碳球/石墨烯复合材料的制备
    4.2 碳球/石墨烯复合材料的表征
        4.2.1 XRD分析
        4.2.2 拉曼光谱分析
        4.2.3 红外吸收光谱分析
        4.2.4 SEM分析
    4.3 本章小结
第5章 碳球/石墨烯复合材料的气敏性能研究
    5.1 引言
    5.2 测试准备
        5.2.1 实验仪器及设备
        5.2.2 测试气体的浓度配置
    5.3 气敏元件的制备
    5.4 气敏性能测试与分析
        5.4.1 复合比例对碳球/石墨烯复合材料的气敏特性影响
        5.4.2 催化剂浓度对碳球/石墨烯复合材料的气敏特性影响
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]水热合成单分散碳球的制备与表征[J]. 江学良,余露,张姣,孙刚.  武汉科技大学学报. 2015(02)
[2]In（OH）3和In2O3微米立方的简易合成及其气敏性能（英文）[J]. 刘继江,陈刚,于耀光,吴亚林,周明军.  功能材料. 2013(S2)
[3]石墨烯气敏性能的研究进展[J]. 张焕林,李芳芳,刘柯钊.  材料导报. 2012(S2)
[4]基于外调制激光差分检测NO2气体浓度研究[J]. 曹志,高致慧,杨勇,陈子聪,钟德辉.  激光杂志. 2012(05)
[5]Pt掺杂SnO2花状纳米结构的合成及其气敏性能的研究[J]. 刘程,刘颖,谢玉涛,王辉,叶金文,文晓刚.  功能材料. 2011(01)
[6]气敏材料的研究进展[J]. 宁文生,杜丕一,翁文剑,韩高荣,沈鸽.  材料导报. 2002(08)

博士论文
[1]SnO2基气敏传感器的制备与研究[D]. 王康.山东大学 2013
[2]纳米炭球的可控制备、磁功能化及应用研究[D]. 孙涛.大连理工大学 2012



本文编号：3553172