多孔石墨烯及其纳米复合材料的合成与电催化应用研究

发布时间：2017-10-20 00:31

  本文关键词：多孔石墨烯及其纳米复合材料的合成与电催化应用研究

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【摘要】：多孔石墨烯纳米材料是近些年发展起来的一种新型材料,具有大量的孔结构,较高的比表面积,因此在电催化和电化学分析领域中受到了高度关注。本文在前人的研究基础上发展了一种更为简便的电化学法制备多孔石墨烯,并进一步负载贵金属,研究其在电化学性质及电分析方面的应用。主要研究内容如下：1、以ZnO纳米球为模板,电化学法制备多孔石墨烯(P-rGO),并利用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM),X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱对P-rGO的结构进行表征。我们利用P-rGO修饰电极同时检测对苯二酚(HQ),邻苯二酚(CC)和间苯二酚(RC),结果显示该材料在电化学中可以成功将三者分离。该电极与GCE和电还原石墨烯(ERGO)修饰电极相对比,由于具有独特的多孔结构,因此对检测物质具有更高的灵敏度。另外也表现出优异的稳定性、重现性和抗干扰性。因此该材料在电化学传感器方面的应用十分具有前景。2、采用一步电化学还原法制备Pt NPs负载的含IL的多孔石墨烯(Pt-IL-pGR)。通过XRD,XPS,SEM,EIS等表征结果证明材料中存在大量的孔结构,并且在IL的作用下Pt NPs可以很好地分散在pGR表面。我们利用该材料电催化甲醇氧化(MOR)和H_2O_2还原。检测结果均较为理想。说明该材料具有较高的电催化性能,在电催化和电化学传感器方面均具有一定的应用。
【关键词】：多孔石墨烯 铂纳米粒子 离子液体 同时检测 甲醇氧化 H_2O_2
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O613.71;TB383.1
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 第一章 文献综述7-16
• 1.1 前言7-8
• 1.1.1 石墨烯概述7-8
• 1.1.2 多孔石墨烯简介8
• 1.2 多孔石墨烯的制备8-9
• 1.2.1 模板法8-9
• 1.2.2 化学活化法9
• 1.3 多孔石墨烯材料的功能化9-10
• 1.3.1 金属基纳米粒子负载的多孔石墨烯材料9-10
• 1.3.2 杂原子掺杂的多孔石墨烯材料10
• 1.4 多孔石墨烯在电化学当中的应用10-11
• 1.4.1 超级电容器10-11
• 1.4.2 燃料电池11
• 1.4.3 电催化直接检测11
• 1.5 本工作的意义11-13
• 参考文献13-16
• 第二章 电化学制备多孔石墨烯及其用于同时检测邻苯二酚,间苯二酚和对苯二酚的应用研究16-28
• 2.1 前言16-17
• 2.2 实验部分17-18
• 2.2.1 试剂与仪器17
• 2.2.2 P-rGO的制备17-18
• 2.3 结果与讨论18-25
• 2.3.1 P-rGO的表征18-20
• 2.3.2 电催化氧化HQ,CC和RC20-22
• 2.3.3 扫速影响22-23
• 2.3.4 同时检测HQ、CC和RC23-24
• 2.3.5 抗干扰测试24
• 2.3.6 稳定性和重现性24-25
• 2.3.7 实际样本分析25
• 2.4 小结25-26
• 参考文献26-28
• 第三章 电化学法制备含离子液体的Pt纳米粒子/多孔石墨烯：电催化甲醇氧化和H_2O_2还原28-41
• 3.1 前言28-29
• 3.2 实验部分29-30
• 3.2.1 试剂与仪器29
• 3.2.2 制备Pt-IL-pGR修饰电极29-30
• 3.3 结果与讨论30-38
• 3.3.1 Pt-IL-pGR与Pt-pGR的表征30-32
• 3.3.2 直接电化学甲醇氧化32-35
• 3.3.3 直接电催化安培检测H_2O_235-38
• 3.4 小结38-39
• 参考文献39-41
• 致谢41-42
• 在读期间公开发表论文情况42

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 孙红梅;曹林园;逯乐慧;;三维多孔石墨烯/铂钯双金属杂化体作为高性能的甲醇氧化电催化剂[J];化学学报;2013年04期

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本文编号：1064242