对苯二胺/氧化石墨烯交联复合物的制备及性能研究
发布时间：2022-07-13 19:44
本文采用改进Hummers法制备得到氧化石墨,采用超声剥离法对氧化石墨进行分散得到氧化石墨烯（GO）;首先,将GO粉末作为前驱体,选取对苯二胺（PPD）为改性试剂及氮（N）源,采用水热回流法在不同用量比、反应温度下制备得到功能化氧化石墨烯（GOP-X、GOP-T）;然后,以GO凝胶为前驱体、结合微波热还原制备功能化还原石墨烯（MNGP-X）;最后,选取氨水（NH3·H2O）作为另一N源,通过水热法制备不同N源（PPD、NH3·H2O、PPD+NH3·H2O）N掺杂三维石墨烯（NGP-X）交联复合物,利用XRD、FTIR、Raman、SEM、TEM、XPS和电化学工作站等对功能化（还原）氧化石墨烯与N掺杂三维石墨烯交联复合物进行表征分析,研究功能化作用过程中改性产物的结构、形貌及性能变化规律,揭示作用机理。研究结果表明:通过改变GO与PPD用量比可以有效调控GO的结构及性能,在反应过程中GO可以同时被还原和N掺杂。随着PPD与GO用量比的增加,GOP-X层间...
【文章页数】：113 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 立题背景与立题思想
1.2 国内外研究现状
1.2.1 石墨烯材料简述
1.2.2 石墨烯共价功能化
1.2.3 石墨烯的非共价功能化
1.2.4 石墨烯的掺杂
1.3 课题来源和选题意义
1.4 研究内容与研究目标
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究目标
1.5 研究技术路线
1.6 主要研究成果
1.7 特色与创新点
1.8 主要工作量
2 反应物计量比对功能化氧化石墨烯的结构、形貌及性能的影响
2.1 对苯二胺功能化氧化石墨烯的属性
2.1.1 实验
2.1.2 反应物计量比对功能化氧化石墨烯表面官能团的影响
2.1.3 反应物计量比对功能化氧化石墨烯层结构及π体系共轭程度的影响
2.1.4 反应物计量比对功能化氧化石墨烯形貌特征的影响
2.1.5 反应物计量比对功能化氧化石墨烯亲水性的影响
2.1.6 反应物计量比对功能化氧化石墨烯导电性能的影响
2.2 反应键合类型探讨
2.3 本章小结
3 反应温度对功能化氧化石墨烯结构、形貌及作用类型的影响
3.1 不同温度下制备的功能化氧化石墨烯的属性
3.1.1 实验
3.1.2 反应温度对功能化氧化石墨烯结构特征的影响
3.1.3 反应温度对功能化氧化石墨烯形貌特征的影响
3.1.4 反应温度对功能化氧化石墨烯表面官能团的影响
3.2 本章小结
4 微波辐照时间对功能化还原石墨烯结构、形貌及超级电容性能的影响
4.1 氧化石墨凝胶制备的功能化氧化石墨烯的属性
4.1.1 实验
4.1.2 反应物计量比对功能化氧化石墨烯凝胶结构特征的影响
4.1.3 反应物计量比对功能化氧化石墨烯凝胶表面官能团的影响
4.2 微波热还原制备的功能化石墨烯凝胶的属性
4.2.1 实验
4.2.2 微波辐照时间对功能化还原石墨烯结构特征的影响
4.2.3 微波辐照时间对功能化还原石墨烯表面官能团的影响
4.2.4 微波辐照时间对功能化还原石墨烯形貌特征的影响
4.2.5 微波辐照时间对功能化还原石墨烯超级电容性能的影响
4.3 本章小结
5 氮掺杂三维石墨烯交联复合物的制备及超级电容
5.1 不同N源制备的石墨烯交联复合物的属性
5.1.1 实验
5.1.2 氮掺杂三维石墨烯交联复合物表面官能团变化特征
5.1.3 氮掺杂三维石墨烯交联复合物结构变化特征
5.1.4 氮掺杂三维石墨烯交联复合物形貌变化特征
5.1.5 氮掺杂石墨烯交联复合物超级电容性能变化
5.2 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化石墨超声时间对三维还原氧化石墨烯结构及超级电容性能的影响[J]. 汪建德,彭同江,鲜海洋,孙红娟,侯云丹. 高等学校化学学报. 2015(02)
[2]三维还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及其超级电容性能[J]. 汪建德,彭同江,鲜海洋,孙红娟. 物理化学学报. 2015(01)
[3]掺氮石墨烯研究[J]. 陈旭,何大平,木士春. 化学进展. 2013(08)
[4]石墨烯的制备转移及应用研究进展[J]. 巨浩波,吕生华,马宇娟,邱超超. 皮革与化工. 2013(03)
[5]石墨烯基复合材料的研究进展[J]. 何晓蕾,余燕芳,陈秋玉,石雪英,林深. 材料导报. 2013(05)
[6]微波辐照气相法合成氮掺杂石墨烯[J]. 王灿,王艳莉,詹亮,何星,杨俊和,乔文明,凌立成. 无机材料学报. 2012(02)
[7]石墨烯薄膜的制备和结构表征[J]. 杨勇辉,孙红娟,彭同江,黄桥. 物理化学学报. 2011(03)
[8]石墨烯的功能化及其相关应用[J]. 黄毅,陈永胜. 中国科学（B辑:化学）. 2009(09)
[9]电化学超级电容器电极材料的研究进展[J]. 江奇,瞿美臻,张伯兰,于作龙. 无机材料学报. 2002(04)
[10]H+辐照前后W涂层表面的XPS分析[J]. 杨斌,雷家荣,汪德志,黄宁康. 原子与分子物理学报. 2002(01)
本文编号：3660654
【文章页数】：113 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 立题背景与立题思想
1.2 国内外研究现状
1.2.1 石墨烯材料简述
1.2.2 石墨烯共价功能化
1.2.3 石墨烯的非共价功能化
1.2.4 石墨烯的掺杂
1.3 课题来源和选题意义
1.4 研究内容与研究目标
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究目标
1.5 研究技术路线
1.6 主要研究成果
1.7 特色与创新点
1.8 主要工作量
2 反应物计量比对功能化氧化石墨烯的结构、形貌及性能的影响
2.1 对苯二胺功能化氧化石墨烯的属性
2.1.1 实验
2.1.2 反应物计量比对功能化氧化石墨烯表面官能团的影响
2.1.3 反应物计量比对功能化氧化石墨烯层结构及π体系共轭程度的影响
2.1.4 反应物计量比对功能化氧化石墨烯形貌特征的影响
2.1.5 反应物计量比对功能化氧化石墨烯亲水性的影响
2.1.6 反应物计量比对功能化氧化石墨烯导电性能的影响
2.2 反应键合类型探讨
2.3 本章小结
3 反应温度对功能化氧化石墨烯结构、形貌及作用类型的影响
3.1 不同温度下制备的功能化氧化石墨烯的属性
3.1.1 实验
3.1.2 反应温度对功能化氧化石墨烯结构特征的影响
3.1.3 反应温度对功能化氧化石墨烯形貌特征的影响
3.1.4 反应温度对功能化氧化石墨烯表面官能团的影响
3.2 本章小结
4 微波辐照时间对功能化还原石墨烯结构、形貌及超级电容性能的影响
4.1 氧化石墨凝胶制备的功能化氧化石墨烯的属性
4.1.1 实验
4.1.2 反应物计量比对功能化氧化石墨烯凝胶结构特征的影响
4.1.3 反应物计量比对功能化氧化石墨烯凝胶表面官能团的影响
4.2 微波热还原制备的功能化石墨烯凝胶的属性
4.2.1 实验
4.2.2 微波辐照时间对功能化还原石墨烯结构特征的影响
4.2.3 微波辐照时间对功能化还原石墨烯表面官能团的影响
4.2.4 微波辐照时间对功能化还原石墨烯形貌特征的影响
4.2.5 微波辐照时间对功能化还原石墨烯超级电容性能的影响
4.3 本章小结
5 氮掺杂三维石墨烯交联复合物的制备及超级电容
5.1 不同N源制备的石墨烯交联复合物的属性
5.1.1 实验
5.1.2 氮掺杂三维石墨烯交联复合物表面官能团变化特征
5.1.3 氮掺杂三维石墨烯交联复合物结构变化特征
5.1.4 氮掺杂三维石墨烯交联复合物形貌变化特征
5.1.5 氮掺杂石墨烯交联复合物超级电容性能变化
5.2 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化石墨超声时间对三维还原氧化石墨烯结构及超级电容性能的影响[J]. 汪建德,彭同江,鲜海洋,孙红娟,侯云丹. 高等学校化学学报. 2015(02)
[2]三维还原氧化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备及其超级电容性能[J]. 汪建德,彭同江,鲜海洋,孙红娟. 物理化学学报. 2015(01)
[3]掺氮石墨烯研究[J]. 陈旭,何大平,木士春. 化学进展. 2013(08)
[4]石墨烯的制备转移及应用研究进展[J]. 巨浩波,吕生华,马宇娟,邱超超. 皮革与化工. 2013(03)
[5]石墨烯基复合材料的研究进展[J]. 何晓蕾,余燕芳,陈秋玉,石雪英,林深. 材料导报. 2013(05)
[6]微波辐照气相法合成氮掺杂石墨烯[J]. 王灿,王艳莉,詹亮,何星,杨俊和,乔文明,凌立成. 无机材料学报. 2012(02)
[7]石墨烯薄膜的制备和结构表征[J]. 杨勇辉,孙红娟,彭同江,黄桥. 物理化学学报. 2011(03)
[8]石墨烯的功能化及其相关应用[J]. 黄毅,陈永胜. 中国科学（B辑:化学）. 2009(09)
[9]电化学超级电容器电极材料的研究进展[J]. 江奇,瞿美臻,张伯兰,于作龙. 无机材料学报. 2002(04)
[10]H+辐照前后W涂层表面的XPS分析[J]. 杨斌,雷家荣,汪德志,黄宁康. 原子与分子物理学报. 2002(01)
本文编号：3660654
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