铁氧化物/石墨烯复合材料的制备、电磁波吸收与自清洁SERS衬底应用

发布时间：2023-06-02 01:05

　　石墨烯/铁氧化物纳米复合材料在能源和环境领域有着重要的应用。在锂离子电池、超级电容器、光催化剂和电磁波吸收剂等领域已掀起了广泛的研究热潮,并且展现出了良好的应用前景。这些复合材料在发展可持续能源与保护环境中将发挥重要作用。开发简便、经济的合成新工艺与方法以及制备性质优良的石墨烯/铁氧化物复合材料成为当下一个非常热的研究领域。电磁波吸收、基于表面增强拉曼散射效应(surface-enhanced Raman scattering, SERS)的检测和光催化降解有机污染物是环境领域中非常重要的课题,对于减少电磁污染,检测与防治水污染有着重要的意义。本文通过采用高温同步热分解和热还原二价铁盐和氧化石墨烯混合物的方法以及水热法成功制备出了多种成分的铁氧化物/石墨烯复合材料,这些材料在电磁波吸收与水污染的检测与治理中显示了有价值的应用前景,另外,合成工艺对于降低生产成本和增强复合材料的各种性能具有重要的意义。论文的主要研究成果如下：1.采用在不同温度下同步热还原和热分解氧化石墨烯/七水硫酸亚铁混合物成功制备出了α-Fe2O3/石墨烯和Fe3O4/石墨烯复合材料,并发现氧化石墨烯和石墨烯片具有调控...

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 电磁波污染现状
    1.2 电磁波吸收材料的工作原理
    1.3 电磁波吸收材料的类型
    1.4 表面增强拉曼散射(SERS)检测的现状
    1.5 SERS增强机理解释
        1.5.1 电磁增强机理(Electromagnetic Enhancement,EM)
        1.5.2 化学增强机理(Chemical Enhancement,CE)
    1.6 光催化降解有机污染物的现状
    1.7 光催化反应机理
    1.8 氧化石墨烯
        1.8.1 氧化石墨烯的制备
        1.8.2 氧化石墨的结构
        1.8.3 氧化石墨烯与石墨烯
        1.8.4 氧化石墨烯的还原
    1.9 铁氧化物的制备方法与应用
    1.10 铁氧化物/石墨烯复合材料的研究进展
    1.11 论文的研究思路
    1.12 论文的研究内容
    1.13 选题的目的和意义
    参考文献
第二章 石墨烯/铁氧化物的合成及电磁波吸收性质研究
    2.1 引言
    2.2 铁氧化物/rGO的制备
        2.2.1 主要试剂和仪器
        2.2.2 样品的合成
        2.2.3 样品的表征与电磁波吸收测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 样品的XRD与Raman表征
        2.3.2 样品的SEM和TEM表征
        2.3.3 样品的FT-R和TG/DTG表征
        2.3.4 石墨烯促进α-Fe₂O₃向γ-Fe₂O₃转变的机理解释
        2.3.5 石墨烯促进γ-Fe₂O₃向Fe₃O₄转变的机理解释
        2.3.6 石墨烯/铁氧化物的微波吸收性能分析
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 α-Fe₂O₃纳米立方体、石墨烯复合材料的SERS检测和光催化降解性质分析
    3.1 引言
    3.2 α-Fe₂O₃纳米立方体/石墨烯复合材料的制备
        3.2.1 主要试剂和仪器
        3.2.2 样品的合成
        3.2.3 样品的表征
        3.2.4 SERS检测和光催化降解测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 样品的XRD和Raman表征
        3.3.2 SEM表征
        3.3.3 光催化降解和SERS检测性能的分析
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
致谢
攻读硕士期间发表的论文



本文编号：3827367