石墨烯/贵金属复合气凝胶材料的伽马射线辐射法制备及其催化性能研究
发布时间：2021-05-10 09:05
石墨烯基气凝胶复合材料因具有优异和独特的理化性质,在能源、环境领域,特别是催化、吸附、电极、电容器和传感器等研究方面有着巨大的应用前景。目前,传统的水热法、模板法、化学还原法等方法制备石墨烯基气凝胶复合材料由于需要高温高压、模板、还原剂等条件使得石墨烯气凝胶的实际应用和规模化生产受到限制,亟待拓展更为绿色、便捷的制备方法。本论文创新性地利用γ射线辐照法同时还原氧化石墨烯和贵金属离子,制备出三维多孔石墨烯/贵金属复合气凝胶材料,并对所得石墨烯/贵金属复合气凝胶材料在催化方面的应用进行了详细的表征。具体研究内容以及分析结果如下:（1）GA/Pt复合气凝胶制备及对催化降解MO的性能研究。在乙醇/水体系及N2氛围中,利用γ射线辐照法,将GO和[PtCl6]2-原位还原并组装成具有三维网络结构的石墨烯/铂复合多孔水凝胶材料（GH/Pt）,并通过冷冻干燥得石墨烯/铂复合多孔气凝胶（GA/Pt）。负载在石墨烯纳米片上的Pt NPs尺寸范围在2-6 nm,通过SEM观察到GA/Pt复合气凝胶材料具有类蜂窝状多孔网络结构;通过XPS、XR...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 石墨烯气凝胶(GA)
1.2.1 GA的结构与性能
1.2.2 GA的制备与应用
1.3 三维石墨烯基复合材料
1.3.1 三维石墨烯基复合材料的制备
1.3.2 三维石墨烯基复合材料的应用
1.4 纳米粒子的概述
1.4.1 贵金属纳米粒子的制备
1.4.2 贵金属纳米粒子的应用
1.5 本课题的研究内容及意义
第2章 GA/Pt复合气凝胶的制备及对催化降解MO的性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂与原料
2.2.2 实验仪器及表征方法
2.2.3 GA/Pt复合气凝胶的制备
2.2.4 催化降解MO分析
2.3 GA/Pt复合气凝胶的微观及化学结构分析
2.4 γ射线辐照还原氧化石墨烯和[PtCl6]2-的机理探究
2.5 GA/Pt复合气凝胶催化降解MO
2.6 本章小结
第3章 GA/Ag复合气凝胶的制备及对催化还原4-NP的性能研究.
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂与原料
3.2.2 实验仪器及表征方法
3.2.3 GA/Ag复合气凝胶的制备
3.2.4 催化还原4-NP分析
3.3 GA/Ag复合气凝胶的微观及化学结构分析
3.4 GA/Ag复合气凝胶催化降解MO
3.5 GA/Ag复合气凝胶催化还原4-NP
3.6 本章小结
第4章 GA/Au复合气凝胶的制备及对催化还原4-NP的性能研究.
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂与原料
4.2.2 实验仪器及表征方法
4.2.3 GA/Au复合气凝胶的制备
4.2.4 催化还原4-NP分析
4.3 GA/Au复合气凝胶的微观及化学结构分析
4.4 GA/Au催化降解MO
4.5 GA/Au复合气凝胶催化还原4-NP
4.6 GA/Au复合气凝胶催化还原4-NP的机理研究
4.7 GA/Au复合气凝胶吸附有机溶剂
4.8 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 结论
5.2 创新性
5.3 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]气凝胶材料在建筑行业中的应用[J]. 徐良旭,赵明浩,王啸威,锁浩,唐珂晗,崔升,沈晓冬. 现代化工. 2019(S1)
[2]陶瓷气凝胶有望成航空新材[J]. 钱伯章. 合成材料老化与应用. 2019(05)
[3]石墨烯气凝胶的制备及其对六价铬和甲基橙的共吸附性能[J]. 刘功豪,高宁,徐思捷,张文倩,李君璐,王丽平. 炭素技术. 2019(05)
[4]Ag2S/Ag2WO4微米棒的声化学合成、表征及其高光催化性能（英文）[J]. 何洪波,薛霜霜,吴榛,余长林,杨凯,彭桂明,周晚琴,李德豪. 催化学报. 2016(11)
[5]The synergy reduction and self-assembly of graphene oxide via gamma-ray irradiation in an ethanediamine aqueous solution[J]. Ya-Lei He,Ji-Hao Li,Lin-Fan Li,Jing-Bo Chen,Jing-Ye Li. Nuclear Science and Techniques. 2016(03)
[6]超临界流体干燥法制备纳米级TiO2的研究[J]. 张敬畅,曹维良,于定新,石锦华,窦正仓. 无机材料学报. 1999(01)
本文编号：3179095
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 石墨烯气凝胶(GA)
1.2.1 GA的结构与性能
1.2.2 GA的制备与应用
1.3 三维石墨烯基复合材料
1.3.1 三维石墨烯基复合材料的制备
1.3.2 三维石墨烯基复合材料的应用
1.4 纳米粒子的概述
1.4.1 贵金属纳米粒子的制备
1.4.2 贵金属纳米粒子的应用
1.5 本课题的研究内容及意义
第2章 GA/Pt复合气凝胶的制备及对催化降解MO的性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂与原料
2.2.2 实验仪器及表征方法
2.2.3 GA/Pt复合气凝胶的制备
2.2.4 催化降解MO分析
2.3 GA/Pt复合气凝胶的微观及化学结构分析
2.4 γ射线辐照还原氧化石墨烯和[PtCl6]2-的机理探究
2.5 GA/Pt复合气凝胶催化降解MO
2.6 本章小结
第3章 GA/Ag复合气凝胶的制备及对催化还原4-NP的性能研究.
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂与原料
3.2.2 实验仪器及表征方法
3.2.3 GA/Ag复合气凝胶的制备
3.2.4 催化还原4-NP分析
3.3 GA/Ag复合气凝胶的微观及化学结构分析
3.4 GA/Ag复合气凝胶催化降解MO
3.5 GA/Ag复合气凝胶催化还原4-NP
3.6 本章小结
第4章 GA/Au复合气凝胶的制备及对催化还原4-NP的性能研究.
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂与原料
4.2.2 实验仪器及表征方法
4.2.3 GA/Au复合气凝胶的制备
4.2.4 催化还原4-NP分析
4.3 GA/Au复合气凝胶的微观及化学结构分析
4.4 GA/Au催化降解MO
4.5 GA/Au复合气凝胶催化还原4-NP
4.6 GA/Au复合气凝胶催化还原4-NP的机理研究
4.7 GA/Au复合气凝胶吸附有机溶剂
4.8 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 结论
5.2 创新性
5.3 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]气凝胶材料在建筑行业中的应用[J]. 徐良旭,赵明浩,王啸威,锁浩,唐珂晗,崔升,沈晓冬. 现代化工. 2019(S1)
[2]陶瓷气凝胶有望成航空新材[J]. 钱伯章. 合成材料老化与应用. 2019(05)
[3]石墨烯气凝胶的制备及其对六价铬和甲基橙的共吸附性能[J]. 刘功豪,高宁,徐思捷,张文倩,李君璐,王丽平. 炭素技术. 2019(05)
[4]Ag2S/Ag2WO4微米棒的声化学合成、表征及其高光催化性能（英文）[J]. 何洪波,薛霜霜,吴榛,余长林,杨凯,彭桂明,周晚琴,李德豪. 催化学报. 2016(11)
[5]The synergy reduction and self-assembly of graphene oxide via gamma-ray irradiation in an ethanediamine aqueous solution[J]. Ya-Lei He,Ji-Hao Li,Lin-Fan Li,Jing-Bo Chen,Jing-Ye Li. Nuclear Science and Techniques. 2016(03)
[6]超临界流体干燥法制备纳米级TiO2的研究[J]. 张敬畅,曹维良,于定新,石锦华,窦正仓. 无机材料学报. 1999(01)
本文编号：3179095
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