金属氧化物@石墨相氮化碳/还原氧化石墨烯复合材料的制备、表征及性能研究
发布时间：2023-06-08 20:43
本文以氧化石墨烯(GO)为前驱体,通过水热方法制备了金属氧化物-碳壳-石墨烯和金属双氧化物-石墨烯复合材料;以三聚氰胺为前驱体,通过一步固态合成法制备出了金属/金属氧化物-石墨相氮化碳复合材料。将所制备的材料用于锂离子电池和催化硼氢化钠水解制氢中,均表现出良好的性能。首先,合成了CoxOy@石墨相氮化碳复合材料(CCN),钴和钴的氧化物负载在石墨相氮化碳(g-C3N4)纳米片上,作为催化硼氢化钠水解制氢的催化剂,得到较好的性质。CCN复合材料由于钴纳米颗粒的存在使其具有超顺磁性。另外,CCN复合材料可以自身充当磁子用来磁力传动。在室温下,其催化硼氢化钠水解制氢的速率达到710 mL·min-1·g-1,通过阿伦尼乌斯公式计算反应的表观活化能为41.2 kJ·mol-1。CCN复合材料循环稳定性较好,即使在循环重复使用8次的情况下,产氢速率和水解程度仍基本保持一致。g-C3N4和Co...
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 石墨烯
1.2.1 石墨烯简介
1.2.2 石墨烯制备方法
1.3 石墨烯复合材料
1.4 石墨相氮化碳
1.4.1 石墨相氮化碳简介
1.4.2 石墨相氮化碳制备方法
1.5 石墨相氮化碳复合材料
1.6 论文研究意义及内容
1.6.1 研究意义
1.6.2 研究内容
第二章 实验仪器及方法
2.1 概述
2.2 仪器和药品
2.2.1 仪器
2.2.2 药品
2.3 材料表征技术
2.3.1 X射线衍射技术(XRD)
2.3.2 透射电子显微镜(TEM)
2.3.3 热重和差热分析
2.3.4 比表面及孔径分布
2.3.5 拉曼光谱分析(Raman)
2.3.6 X射线光电子能谱分析(XPS)
2.3.7 磁性测试
2.4 锂离子电池性能参数指标
2.4.1 电池的容量
2.4.2 充放电倍率
2.4.3 理论容量
2.5 电化学性质测试
2.5.1 电池的组装
2.5.2 恒流充放电测试
2.5.3 交流阻抗测试
2.6 催化制氢性能的测试
第三章 CoxOy@g-C3N4复合材料的制备、表征及磁力传动催化产氢性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 催化剂的制备
3.2.2 CCN复合材料催化制氢
3.3 结构与形貌表征
3.3.1 X射线衍射分析(XRD)
3.3.2 透射电子显微镜(TEM)分析
3.3.3 比表面积和孔结构分析
3.3.4 X射线光电子能谱(XPS)分析
3.3.5 磁性分析
3.4 催化产氢性能
3.4.1 不同材料对催化硼氢化钠制氢的影响
3.4.2 不同搅拌方式对催化硼氢化钠制氢的影响
3.4.3 不同浓度对催化硼氢化钠制氢的影响
3.4.4 不同转速对催化硼氢化钠制氢的影响
3.4.5 催化氨硼烷制氢
3.4.6 不同温度对催化硼氢化钠制氢的影响
3.4.7 催化剂CCN-1-2 复合材料的循环稳定性
3.5 小结
第四章 不同气氛下紫外光处理提高二氧化钛-碳壳-石墨烯复合材料锂离子电池性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.3 结构与形貌表征
4.3.1 X射线衍射分析(XRD)
4.3.2 透射电子显微镜分析(TEM)
4.3.3 热重-差热分析(TG-DSC)
4.3.4 比表面和孔结构分析
4.3.5 拉曼光谱分析(Raman spectra)
4.3.6 X射线光电子能谱分析(XPS)
4.4 二氧化钛-碳壳-石墨烯复合材料锂离子电池性能测试
4.4.1 TCG 的恒流充放电测试结果与讨论
4.4.2 TCG的交流阻抗及循环伏安的测试结果与讨论
4.5 小结
第五章 五氧化二钒-二氧化钛-石墨烯复合材料的合成、表征及锂离子电池电极材料的应用
5.1 引言
5.2 实验部分
5.3 结构与形貌表征
5.3.1 X射线衍射分析(XRD)
5.3.2 透射电子显微镜分析(TEM)
5.3.3 比表面和孔结构分析
5.3.4 拉曼光谱分析(Raman spectra)
5.3.5 X射线光电子能谱(XPS)
5.4 五氧化二钒-二氧化钛-石墨烯复合材料锂离子电池性能测试
5.4.1 VTG和TVG复合材料的恒流充放电测试结果与讨论
5.4.2 VTG和TVG复合材料的交流阻抗的测试结果与讨论
5.5 小结
总结
参考文献
致谢
个人简历
研究生期间发表及完成的论文
本文编号：3832461
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 石墨烯
1.2.1 石墨烯简介
1.2.2 石墨烯制备方法
1.3 石墨烯复合材料
1.4 石墨相氮化碳
1.4.1 石墨相氮化碳简介
1.4.2 石墨相氮化碳制备方法
1.5 石墨相氮化碳复合材料
1.6 论文研究意义及内容
1.6.1 研究意义
1.6.2 研究内容
第二章 实验仪器及方法
2.1 概述
2.2 仪器和药品
2.2.1 仪器
2.2.2 药品
2.3 材料表征技术
2.3.1 X射线衍射技术(XRD)
2.3.2 透射电子显微镜(TEM)
2.3.3 热重和差热分析
2.3.4 比表面及孔径分布
2.3.5 拉曼光谱分析(Raman)
2.3.6 X射线光电子能谱分析(XPS)
2.3.7 磁性测试
2.4 锂离子电池性能参数指标
2.4.1 电池的容量
2.4.2 充放电倍率
2.4.3 理论容量
2.5 电化学性质测试
2.5.1 电池的组装
2.5.2 恒流充放电测试
2.5.3 交流阻抗测试
2.6 催化制氢性能的测试
第三章 CoxOy@g-C3N4复合材料的制备、表征及磁力传动催化产氢性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 催化剂的制备
3.2.2 CCN复合材料催化制氢
3.3 结构与形貌表征
3.3.1 X射线衍射分析(XRD)
3.3.2 透射电子显微镜(TEM)分析
3.3.3 比表面积和孔结构分析
3.3.4 X射线光电子能谱(XPS)分析
3.3.5 磁性分析
3.4 催化产氢性能
3.4.1 不同材料对催化硼氢化钠制氢的影响
3.4.2 不同搅拌方式对催化硼氢化钠制氢的影响
3.4.3 不同浓度对催化硼氢化钠制氢的影响
3.4.4 不同转速对催化硼氢化钠制氢的影响
3.4.5 催化氨硼烷制氢
3.4.6 不同温度对催化硼氢化钠制氢的影响
3.4.7 催化剂CCN-1-2 复合材料的循环稳定性
3.5 小结
第四章 不同气氛下紫外光处理提高二氧化钛-碳壳-石墨烯复合材料锂离子电池性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.3 结构与形貌表征
4.3.1 X射线衍射分析(XRD)
4.3.2 透射电子显微镜分析(TEM)
4.3.3 热重-差热分析(TG-DSC)
4.3.4 比表面和孔结构分析
4.3.5 拉曼光谱分析(Raman spectra)
4.3.6 X射线光电子能谱分析(XPS)
4.4 二氧化钛-碳壳-石墨烯复合材料锂离子电池性能测试
4.4.1 TCG 的恒流充放电测试结果与讨论
4.4.2 TCG的交流阻抗及循环伏安的测试结果与讨论
4.5 小结
第五章 五氧化二钒-二氧化钛-石墨烯复合材料的合成、表征及锂离子电池电极材料的应用
5.1 引言
5.2 实验部分
5.3 结构与形貌表征
5.3.1 X射线衍射分析(XRD)
5.3.2 透射电子显微镜分析(TEM)
5.3.3 比表面和孔结构分析
5.3.4 拉曼光谱分析(Raman spectra)
5.3.5 X射线光电子能谱(XPS)
5.4 五氧化二钒-二氧化钛-石墨烯复合材料锂离子电池性能测试
5.4.1 VTG和TVG复合材料的恒流充放电测试结果与讨论
5.4.2 VTG和TVG复合材料的交流阻抗的测试结果与讨论
5.5 小结
总结
参考文献
致谢
个人简历
研究生期间发表及完成的论文
本文编号：3832461
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