生物质石墨烯制备及其与Cu NPs用于光催化制氢的研究
发布时间：2021-08-25 13:05
石墨烯（G）因其巨大的理论比表面积和优异的光电性能得到了广泛的研究与应用,将石墨烯应用于环境治理和能量的存储与转化是当下的研究热点。桉树,作为一种速生丰长的树种,具有良好的经济价值,但在工业应用中存在少量的浪费。考虑到众多石墨烯制备工艺的高成本和不可扩大性,我们以废弃的桉树组织为原料制备可大批量生产的生物质石墨烯。并将其与备受关注的金属等离子共振增强光催化的研究结合,应用于具有解决能源危机潜力的光催化制氢研究中,为开发稳定高效的光催化剂提供新思路。研究内容和成果如下:（1）以废弃的桉树组织为原料,经低温碳化和高温活化两步制备得到生物质石墨烯。探讨了K2CO3为活化剂时不同添加量对桉树碳化产物石墨化的影响,优化出K2CO3与碳化产物的最佳质量比为3:1,并在该质量比下增用KHCO3和CH3COOK作为活化剂进行活化,比较不同活化剂对活化过程的影响。发现KHCO3和K2CO3活化得到是3D网状石...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石墨烯及其衍生物[1]
华南理工大学硕士学位论文4米管圆柱结构中的外来分子引起的强应力破坏了内管壁，形成了石墨烯层[24]，该方法避免了KMnO4、KClO4、H2SO4和HNO3等腐蚀性氧化剂的使用[25]。图1-2CNT的化学解压缩[22]尽管这种方法很简单且很吸引人，但对过程参数和石墨烯层数控制等方面机理的不充分理解，使得该技术还无法实现石墨烯的批量生产。1.2.1.4电弧放电法电弧放电是用于制备富勒烯和CNT的常规技术，也已被发现非常适合于石墨烯的合成[26]。该方法是在浸没在气体或液体介质中的阳极（碳前驱体）和阴极（石墨棒）间施加电流（其装置图如图1-3所示），使介质解离产生温度高达3727-5727℃的等离子体，高温下碳前驱体升华形成石墨烯片[27]。石墨烯的合成已经在不同的惰性气体条件下进行了研究，由于要使用真空设备，通常这种石墨烯合成花费很高[28]。为了解决这个问题，Wang等人[29]通过在电弧放电法中使用空气介质代替H2/He介质制备了低成本的石墨烯。石墨烯的产量可达到每天数十克，并且产物的层数在2至10层之间，但是这种合成方法需要精确的高气压以确保石墨烯的生长。工艺控制所需的高精度以及电弧放电合成的能量密集型特性可能会阻碍石墨烯的批量生产。图1-3电弧放电装置示意图[27]
华南理工大学硕士学位论文4米管圆柱结构中的外来分子引起的强应力破坏了内管壁，形成了石墨烯层[24]，该方法避免了KMnO4、KClO4、H2SO4和HNO3等腐蚀性氧化剂的使用[25]。图1-2CNT的化学解压缩[22]尽管这种方法很简单且很吸引人，但对过程参数和石墨烯层数控制等方面机理的不充分理解，使得该技术还无法实现石墨烯的批量生产。1.2.1.4电弧放电法电弧放电是用于制备富勒烯和CNT的常规技术，也已被发现非常适合于石墨烯的合成[26]。该方法是在浸没在气体或液体介质中的阳极（碳前驱体）和阴极（石墨棒）间施加电流（其装置图如图1-3所示），使介质解离产生温度高达3727-5727℃的等离子体，高温下碳前驱体升华形成石墨烯片[27]。石墨烯的合成已经在不同的惰性气体条件下进行了研究，由于要使用真空设备，通常这种石墨烯合成花费很高[28]。为了解决这个问题，Wang等人[29]通过在电弧放电法中使用空气介质代替H2/He介质制备了低成本的石墨烯。石墨烯的产量可达到每天数十克，并且产物的层数在2至10层之间，但是这种合成方法需要精确的高气压以确保石墨烯的生长。工艺控制所需的高精度以及电弧放电合成的能量密集型特性可能会阻碍石墨烯的批量生产。图1-3电弧放电装置示意图[27]
【参考文献】：
期刊论文
[1]光催化还原CO2合成太阳燃料半导体光催化剂的设计与制备（英文）[J]. 李鑫,温九青,刘敬祥,方岳平,余家国. Science China Materials. 2014(01)
[2]卷烟纸用四种有机酸盐热解产物分析[J]. 杨绍文,曹秋娥,刘润昌,沈靖轩,肖维毅. 应用化工. 2010(02)
本文编号：3362168
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石墨烯及其衍生物[1]
华南理工大学硕士学位论文4米管圆柱结构中的外来分子引起的强应力破坏了内管壁，形成了石墨烯层[24]，该方法避免了KMnO4、KClO4、H2SO4和HNO3等腐蚀性氧化剂的使用[25]。图1-2CNT的化学解压缩[22]尽管这种方法很简单且很吸引人，但对过程参数和石墨烯层数控制等方面机理的不充分理解，使得该技术还无法实现石墨烯的批量生产。1.2.1.4电弧放电法电弧放电是用于制备富勒烯和CNT的常规技术，也已被发现非常适合于石墨烯的合成[26]。该方法是在浸没在气体或液体介质中的阳极（碳前驱体）和阴极（石墨棒）间施加电流（其装置图如图1-3所示），使介质解离产生温度高达3727-5727℃的等离子体，高温下碳前驱体升华形成石墨烯片[27]。石墨烯的合成已经在不同的惰性气体条件下进行了研究，由于要使用真空设备，通常这种石墨烯合成花费很高[28]。为了解决这个问题，Wang等人[29]通过在电弧放电法中使用空气介质代替H2/He介质制备了低成本的石墨烯。石墨烯的产量可达到每天数十克，并且产物的层数在2至10层之间，但是这种合成方法需要精确的高气压以确保石墨烯的生长。工艺控制所需的高精度以及电弧放电合成的能量密集型特性可能会阻碍石墨烯的批量生产。图1-3电弧放电装置示意图[27]
华南理工大学硕士学位论文4米管圆柱结构中的外来分子引起的强应力破坏了内管壁，形成了石墨烯层[24]，该方法避免了KMnO4、KClO4、H2SO4和HNO3等腐蚀性氧化剂的使用[25]。图1-2CNT的化学解压缩[22]尽管这种方法很简单且很吸引人，但对过程参数和石墨烯层数控制等方面机理的不充分理解，使得该技术还无法实现石墨烯的批量生产。1.2.1.4电弧放电法电弧放电是用于制备富勒烯和CNT的常规技术，也已被发现非常适合于石墨烯的合成[26]。该方法是在浸没在气体或液体介质中的阳极（碳前驱体）和阴极（石墨棒）间施加电流（其装置图如图1-3所示），使介质解离产生温度高达3727-5727℃的等离子体，高温下碳前驱体升华形成石墨烯片[27]。石墨烯的合成已经在不同的惰性气体条件下进行了研究，由于要使用真空设备，通常这种石墨烯合成花费很高[28]。为了解决这个问题，Wang等人[29]通过在电弧放电法中使用空气介质代替H2/He介质制备了低成本的石墨烯。石墨烯的产量可达到每天数十克，并且产物的层数在2至10层之间，但是这种合成方法需要精确的高气压以确保石墨烯的生长。工艺控制所需的高精度以及电弧放电合成的能量密集型特性可能会阻碍石墨烯的批量生产。图1-3电弧放电装置示意图[27]
【参考文献】：
期刊论文
[1]光催化还原CO2合成太阳燃料半导体光催化剂的设计与制备（英文）[J]. 李鑫,温九青,刘敬祥,方岳平,余家国. Science China Materials. 2014(01)
[2]卷烟纸用四种有机酸盐热解产物分析[J]. 杨绍文,曹秋娥,刘润昌,沈靖轩,肖维毅. 应用化工. 2010(02)
本文编号：3362168
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