石墨烯基復(fù)合材料的制備及其在能源領(lǐng)域的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著傳統(tǒng)化石燃料日益枯竭以及隨之而來的日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題，人們逐漸將注意力轉(zhuǎn)移到可再生綠色能源的開發(fā)和利用上，以謀求人與環(huán)境的和諧發(fā)展。
　　碳材料是最早也是目前研究和應(yīng)用最廣泛的超級電容器電極材料之一，石墨烯作為一種新型的二維結(jié)構(gòu)碳材料，其理論比表面積高達2630m2 g-1，因此石墨烯也被認(rèn)為是理想的雙電層電容器的電極材料。此外，石墨烯還具有獨特的表面特性以及良好的導(dǎo)電性，其中鋸齒形石墨烯納米帶的理論熱電優(yōu)值高達4，因此也有望

2、應(yīng)用到熱電材料中。
　　本論文利用金屬還原法在不加酸的情況下制備了還原氧化石墨烯負載氫氧化鎂（Mg(OH)2/rGO）納米復(fù)合材料，并采用傅里葉變換紅外光譜（FT-IR），X射線衍射（XRD），熱重（TGA），透射電鏡（TEM），和X射線光電子能譜（XPS）等測試手段對材料進行了表征，結(jié)果表明金屬Mg能夠有效還原氧化石墨烯，同時Mg(OH)2納米片能夠均勻地負載在石墨烯片上，形成Mg(OH)2/rGO納米復(fù)合材料。另外采用三電極體

3、系對材料的電化學(xué)性能進行了測試。結(jié)果表明Mg(OH)2能夠有效抑制石墨烯片層的團聚，從而提高其電化學(xué)活性。
　　另外，采用同樣的方法，制備了多孔的還原氧化石墨烯（M-rGO），采用XRD，拉曼（Raman），TEM等測試手段對材料進行了表征，通過Autosorb iQ比表面和孔徑分布分析儀得到其表面孔徑分布情況，并對其電化學(xué)性能進行了研究。實驗結(jié)果表明，M-rGO不僅具有理想的表面孔隙結(jié)構(gòu)，同時還有優(yōu)異的表面化學(xué)狀態(tài)，這些特性使得