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文檔簡介
1、作為碳系材料中的重要成員,石墨烯,具有單層碳原子緊密堆積而成的二維蜂窩狀晶體結(jié)構(gòu),獨特的二維結(jié)構(gòu)使其具有較大的比表面積、優(yōu)異的導電性和良好的機械性能。但二維結(jié)構(gòu)的存在使得石墨烯的層層之間具有較強的范德華力,二維石墨烯團聚堆積的缺陷阻礙了其在諸多應(yīng)用方面的拓展,如電極材料、傳感材料等方面。因此,將二維石墨烯組裝成為三維多孔結(jié)構(gòu)可以很好地解決其在應(yīng)用上的問題。
本論文以天然石墨粉的氧化還原及三維多孔結(jié)構(gòu)的構(gòu)建為主要研究內(nèi)容,分別采
2、用水熱交聯(lián)法和模板法構(gòu)建了三維多孔石墨烯。并通過X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、紅外光譜(FT-IR)、熱重(TG)及BET氮吸附等分析方法對材料進行了表征。
以改進的Hummers法為基礎(chǔ),通過控制中溫和高溫反應(yīng)時間,分別制備出氧化石墨烯粉體GO1和GO2。高溫反應(yīng)制得的氧化石墨烯粉體(GO2)結(jié)晶度較高、剝離效果好、褶皺明顯。
利用水熱、水合肼和葡萄糖還原法分別對GO2樣品進行還原處理,制備出三組還原氧
3、化石墨烯rGO水熱、rGO水合肼和rGO葡萄糖。水熱處理溫度為180℃,保溫12 h;水合肼還原溫度95℃,保溫12 h;葡萄糖還原溫度95℃,保溫12 h。三種還原方法制得的rGO含氧官能團基本被消除,片層表面出現(xiàn)了金屬光澤,熱穩(wěn)定性均有明顯的提高,其中以葡萄糖還原效果最佳。
以GO2為前驅(qū)體,采用水熱交聯(lián)法和模板法構(gòu)建三維多孔石墨烯3D rGO水熱和3D rGO-CaCO3。水熱交聯(lián)法處理溫度為180℃,保溫24 h;模板
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