柔性贵金属/石墨烯气凝胶的制备及其CO催化性能研究

发布时间：2020-12-13 20:27

　　石墨烯气凝胶具有低密度、高孔隙率、高比表面积、良好的机械性能以及优异的导电特性等,使得石墨烯基复合气凝胶的制备和应用引起了广泛的关注。尽管目前研究学者已经报道了多种简单易行的制备石墨烯气凝胶的方法,但大多数方法仍需要加入添加剂,且氧化石墨（Go）的自组装过程还未被深入的了解。此外,CO对人体有着巨大的危害,CO催化氧化一直是催化领域中的研究热点,而石墨烯基复合气凝胶作为催化剂用于CO催化的研究仍较为有限。本工作以乙二醇（EG）为溶剂和还原剂,采用一步溶剂热法制备了具有超低密度、高比表面积、高导电性以及良好机械性能的三维柔性金属钌／石墨烯气凝胶（RuGA）和二元贵金属铂钌／石墨烯气凝胶（PtRuGA）,进一步加入CNTs制备出具有一定机械强度的复合气凝胶；RuGA和PtRuGA拥有柔性的大孔网络结构和充分暴露的贵金属活性位,具有高效的低温催化氧化CO性能。论文主要结论如下：1)采用乙二醇（EG）同时作溶剂和还原剂,通过溶剂热法制备RuGA,并进一步加入CNTs,考察其对RuGA气凝胶物理性能的影响。实验结果表明,高沸点、高粘度的乙二醇作为溶剂的同时,还将GO和Ru3+还原至石墨烯和金属R... 

【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1.1 前言
    1.2 石墨烯的合成方法
        1.2.1 微机械剥离法
        1.2.2 外延生长法
        1.2.3 化学气相沉积法
        1.2.4 氧化还原法
    1.3 石墨烯的性能及应用
        1.3.1 能量储存应用
        1.3.2 光电应用
        1.3.3 催化应用
        1.3.4 吸附应用
    1.4 石墨烯气凝胶概述
    1.5 石墨烯基气凝胶的制备方法
        1.5.1 溶胶凝胶法
        1.5.2 水热法
        1.5.3 溶剂热法
        1.5.4 诱导法
        1.5.5 化学还原法
        1.5.6 模板法
    1.6 石墨烯基气凝胶复合材料及应用
        1.6.1 石墨烯/有机复合气凝胶
        1.6.2 石墨烯/金属化合物气凝胶
        1.6.3 石墨烯/金属气凝胶
        1.6.4 石墨烯/炭气凝胶
    1.7 本文的研究目的及内容
第2章 实验部分
    2.1 实验药品和试剂
    2.2 主要实验仪器
    2.3 材料表征分析
        2.3.1 热失重（TG）分析
        2.3.2 扫描电镜（SEM）分析
        2.3.3 透射电镜（TEM）分析
        2.3.4 氮气吸附分析
        2.3.5 机械强度分析
        2.3.6 导电性分析
        2.3.7 X射线衍射（XRD）分析
        2.3.8 拉曼光谱（Raman）分析
        2.3.9 X射线光电子能谱（XPS）分析
        2.3.10 程序升温还原/脱附（TPR & TPD）分析
    2.4 CO催化性能测试
第3章 金属钌/石墨烯气凝胶的制备及催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 金属钌/石墨烯气凝胶的制备
        3.2.1 GO的制备
        3.2.2 RuGA的制备
    3.3 金属钌/石墨烯气凝胶的表征分析
        3.3.1 金属钌含量分析
        3.3.2 宏观形貌及力学性能分析
        3.3.3 微观形貌分析
        3.3.4 晶体结构分析
        3.3.5 比表面积及孔结构分析
    3.4 CNTs增强金属钌/石墨烯气凝胶的制备及表征
        3.4.1 RuGACNT的制备
        3.4.2 金属钌含量分析
        3.4.3 宏观形貌及力学性能分析
        3.4.4 微观形貌分析
        3.4.5 晶体结构分析
        3.4.6 比表面积及孔结构分析
    3.5 金属钌/石墨烯气凝胶的催化性能分析
        3.5.1 金属钌含量对催化性能的影响
        3.5.2 不同气体预处理对催化性能的影响
    3.6 本章结论
第4章 二元贵金属铂钌/石墨烯气凝胶的制备及催化行为研究
    4.1 引言
    4.2 二元贵金属铂钌/石墨烯气凝胶的制备
    4.3 二元贵金属铂钌/石墨烯气凝胶的表征分析
        4.3.1 金属铂、钌含量分析
        4.3.2 宏观形貌及力学性能分析
        4.3.3 微观形貌分析
        4.3.4 晶体结构分析
    4.4 二元贵金属铂钌/石墨烯气凝胶的催化性能分析
        4.4.1 不同金属铂钌摩尔比对催化性能的影响
        4.4.2 气体预处理对催化性能的影响
    4.5 本章结论
第5章 结论与展望
    5.1 工作总结
    5.2 工作创新点
    5.3 工作展望
参考文献
发表论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]等离子体法制备Pd/γ-Al2O3催化氧化低浓度CO[J]. 黄小瑜,于开录,朱春来,李海平.  化学反应工程与工艺. 2011(06)



本文编号：2915131