三维石墨烯及类石墨烯材料的制备及其应用研究

发布时间：2022-06-03 19:04

　　高效利用太阳能净化水是解决水资源危机的一种非常有吸引力、可再生且环保的方式,具有重要的现实意义。然而,传统的太阳能蒸发水过程往往采用高温加热大量的水,这种方法需要将太阳能集中并且伴随能量和光学的损失。因此,探索和设计太阳能吸收材料,高效的将太阳能转化成热能至关重要。近年来,三维石墨烯材料因为其低成本、高效宽带吸收、多孔结构和高的太阳能热转换效率等优点在太阳能蒸发水领域受到了广泛的关注。在本论文中,我们使用氧化石墨烯（GO）和三聚氰胺泡沫（MF）为原料,通过简单的挤压-吸附的过程、干燥和在不同温度下碳化制备氮掺杂石墨烯/碳复合气凝胶（NGCA）,用于高效的太阳能蒸发水。研究发现,在600 ^oC下碳化的NGCA（NGCA-600）表现出优异的稳定性和高效的光吸收性能,其良好的亲水性有利于水的传输,丰富的微孔有利于蒸汽的逸出。该三维石墨烯复合材料在一个光强(1 kW m^-2)下达到了90%的太阳能-热转换效率。这种可重复使用的太阳能热转换材料在海水淡化,水净化和灭菌等领域有广阔的应用前景。六方氮化硼（h-BN）是一种类石墨烯材料,具有良好的导热性、... 

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第一章 文献综述
    1.1 三维石墨烯材料简介
    1.2 三维石墨烯材料的制备
        1.2.1 模板辅助法
        1.2.2 自组装方法
        1.2.3 3D打印方法
        1.2.4 其他制备三维石墨烯材料的新方法
    1.3 三维石墨烯材料应用于太阳能蒸发水
        1.3.1 太阳能蒸发水的分类及其机理
        1.3.2 太阳能热转换原理及效率计算
        1.3.3 三维石墨烯材料蒸发水的研究现状
    1.4 类石墨烯(氮化硼)纳米材料
        1.4.1 氮化硼纳米材料的结构和性质
        1.4.2 氮化硼纳米材料的研究现状
    1.5 氮化硼量子点简介
        1.5.1 量子点简介
        1.5.2 氮化硼量子点的研究现状
    1.6 本课题研究的目的和意义
第二章 氮掺杂的石墨烯/碳复合气凝胶的制备及其太阳能蒸发水性能的研究
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料及表征仪器
        2.2.2 实验方法与步骤
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 氮掺杂的石墨烯/碳复合气凝胶的制备及其表征
        2.3.2 氮掺杂的石墨烯/碳复合气凝胶用于太阳能蒸发水
    2.4 本章小结
第三章 氮化硼量子点的制备及其在铁离子检测性能的研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品与表征仪器
        3.2.2 实验方法与步骤
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 氮化硼量子点的制备及表征
        3.3.2 氮化硼量子点在金属离子检测中的应用
        3.3.3 氮化硼量子点在荧光染色中的应用
    3.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Three-dimensional artificial transpiration for efficient solar waste-water treatment[J]. Xiuqiang Li,Renxing Lin,George Ni,Ning Xu,Xiaozhen Hu,Bin Zhu,Guangxin Lv,Jinlei Li,Shining Zhu,Jia Zhu.  National Science Review. 2018(01)
[2]Three-dimensional graphene networks: synthesis,properties and applications[J]. Yanfeng Ma,Yongsheng Chen.  National Science Review. 2015(01)



本文编号：3653303