石墨烯在氧还原反应催化剂中应用的研究进展

石墨烯是一种由单原子层构成的新型二维碳材料,具有独特的结构和性能,已经在物理、化学、材料等领域广泛应用.简要介绍了石墨烯的结构特征和物理性能,综述了石墨烯作为燃料电池阴极Pt基和非Pt基催化剂载体以及氮掺杂石墨烯催化剂的研究进展,提出了石墨烯作为氧还原催化剂载体和非金属催化剂的发展趋势.     

氧化石墨烯的合成及组装

用改良的Hummer法制备了氧化石墨烯并对氧化石墨烯在溶液及玻璃表面进行了组装。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)、电阻率仪、紫外可见分光光度计(UV-Vis)对氧化石墨烯及组装体系进行了表征,并用扫描电子显微镜对组装后物质的表面进行了观察。FT-IR测试表明氧化石墨烯含有羟基、羧基、环氧以及羰基等含氧官能团。UV-Vis测试表明粒径和溶剂的pH对氧化石墨烯在液相中分散性的影响。TGA测试进一步证明了氧化石墨烯含有大量含氧官能团。SEM观察揭示了石墨烯组装体的微观形貌。     

石墨烯物理性质及应用研究

石墨烯是从石墨材料中剥离出来的新型纳米材料,自被成功剥离以来,其科研价值和实用价值得到了广泛认可,且在材料、物理、电子等领域展现了广阔的应用前景,经过短短十几年的时间,石墨烯及其相关产品的研发应用在世界各地广泛展开,石墨烯成为取代硅胶材料和晶体管的新材料.本文主要就石墨烯的物理性质和应用进行研究,希望增加大家对石墨烯的了解.     

石墨烯在硅烷偶联剂水溶液中的分散性能（英文）

为了降低纳米石墨烯的团聚现象、提高其分散性能,采用6种硅烷偶联剂对纳米石墨烯颗粒进行了表面改性,并采用目测法、傅里叶红外光谱、透射电镜、拉曼光谱和X射线衍射等方法,对石墨烯在硅烷偶联剂水溶液中的分散性能进行了评价.结果表明:6种硅烷偶联剂对促进石墨烯在水溶液中分散有较好的效果,石墨烯分散液静置30 d未见明显沉降;以3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)为例,石墨烯在KH-550水溶液种分散后,石墨烯表面的羧基和KH-550的氨基反应生成酰胺键,KH-550成功接枝在石墨烯表面,极性官能团在水中电离形成静电排斥效应,或亲水官能团与水分子形成氢键,提高了石墨烯的分散稳定性;分散后的石墨烯呈卷曲状态,含大量褶皱,厚度大致3～4层厚,层间距约为0.65 nm,晶格完整,缺陷减少.纳米石墨烯在在硅烷偶联剂水溶液中的分散性较好,可用于制备水泥基复合材料.     

石墨烯薄膜的微观结构和光电性能

研究了化学气相沉积方法在Cu基底和Ni基底上生长的不同层厚的石墨烯薄膜的微观结构、拉曼光谱、透光率和导电性能。研究结果表明Cu基底上生长的单层石墨烯薄膜质量较好,具有良好的光学性能;Ni基底生长的多层石墨烯薄膜为单晶薄膜,呈现优异的电性能。不同生长机理使得两种基底在制备不同层厚的石墨烯薄膜时各有优势。薄膜的晶界和缺陷是影响石墨烯薄膜质量和性能的主要原因。     

石墨烯复合物的制备及其应用研究进展

石墨烯以其独特的结构和优异的性能引发了各界的研究热潮。本文介绍了石墨烯复合物的制备方法,简要综述了石墨烯复合材料在各领域的应用研究进展。     

锂离子电池石墨烯负极材料的制备与电化学性能

以天然石墨为原料,采用Hummers法制备氧化石墨烯,在硼氢化钠为还原剂制备石墨烯材料。采用XRD、电化学阻抗谱技术（EIS）、电化学充放电测试和红外分析等方法表征了石墨烯的结构和电化学性能。结果表明,石墨烯首次放电容量为866．4mAhg^-1,首次充电容量为305．2mAhg^-1,库仑效率为35．2％。     

石墨烯的化学奥秘及研究进展

石墨烯是物理学界与化学界共同关注的热点材料,新颖独特的性能使其可以应用于多个领域.本文介绍了石墨烯的发现、发展、内部结构、优异性能、制备方法及研究进展等,为人们更好地认识和利用石墨烯材料提供参考.     

从对铅笔芯的探究荣获诺贝尔奖谈起——石墨烯的发现、物理特性和应用前景

介绍安德烈·海姆和科斯塔亚·诺沃肖洛夫进行科学探究,研制成功卓越的二维新材料——石墨烯,荣获2010年诺贝尔物理学奖的生动历程,论述了石墨烯膜的物理特性和应用前景。还简略的介绍了几种微电子基础材料——硅晶体、石墨烯和锑铋合金膜对于信息技术发展的重要意义。     

氧化还原法制备石墨烯及其表征

采用氧化还原法制备石墨烯,首先以石墨粉为原料,利用Hummers法先制备了氧化石墨,再使用水合肼还原氧化石墨获得石墨烯.通过SEM和TEM对制备的石墨烯进行表面形貌和结构观察,利用X射线衍射和热重分析进一步确认所制为石墨烯.分析表明,所得石墨烯层数较少,热稳定性比氧化石墨更高.     

石墨烯的改性修饰及其复合材料研究进展

主要综述了石墨烯的氧化、表面修饰改性及其复合材料的研究进展.氧化石墨烯是通过Hummers法、Brodie法或Staudenmaier法氧化石墨,然后再经过热解膨胀或超声分散方法制备.氧化石墨烯的表面修饰改性有非共价键修饰和共价键修饰.非共价键修饰是利用氧化石墨烯的共轭体系与其他共轭体系的小分子或高分子聚合物具有相亲性,来制备复合材料.共价键修饰则是利用氧化石墨烯中含有的大量羧基、羟基和环氧基等活性基团与有机链段进行反应,达到改性目的,以有利于制备复合材料.     

石墨烯及其纳米复合物在电化学领域的应用

石墨烯是新近发现的一种具有二维平面结构的碳纳米材料,它的特殊单原子层结构使其具有许多独特的物理化学性质,有关石墨烯的基础和应用研究已成为当前的前沿和热点课题之一.该文仅就目前石墨烯及其纳米复合物在生物电化学、燃料电池以及其他化学电源领域的应用作一综述,并对石墨烯在相关领域的应用前景做了展望.     

M型钡铁氧体/氧化石墨烯复合吸波材料的磁性能与吸波性能（英文）

为了提高M型钡铁氧体吸波材料的吸波性能,通过溶胶-凝胶和自蔓延高温合成法制备了不同氧化石墨烯含量的M型钡铁氧体/氧化石墨烯复合吸波材料.借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜、物理性能测试仪和矢量网络分析仪对M型钡铁氧体/氧化石墨烯复合吸波材料的晶体结构、表面形貌、磁性能和吸波性能分别进行了研究.研究表明:M型钡铁氧体/氧化石墨烯复合吸波材料的吸收频段不仅比M型钡铁氧体材料宽,而且吸收强度比M型钡铁氧体大,其中掺杂氧化石墨烯含量为3%的样品,在10~18 GHz的频率上,反射率最小.因此,加入氧化石墨烯有效地改善了M型钡铁氧体的吸波性能.     

掺磷石墨烯的制备及其电化学性能研究

石墨烯以其优异的导电性、较大的比表面积，在超级电容器领域得到广泛关注。本研究以氧化石墨烯为原料，通过磷酸浸溃，然后经高温还原处理制备掺磷石墨烯电极材料，通过XRD、SEM等手段表征其结构，并应用恒流充放电、循环伏安等技术考察其电化学性能。结果显示，氧化石墨烯经处理后得到还原的同时掺杂了磷元素。掺磷石墨烯的比电容提高接近2倍，显现了较好的电容特性。     

石墨烯基复合水凝胶的构筑及其对甲基橙的光催化降解效果

利用水热合成方法,在有机胺存在时,合成了钛铌酸掺杂的石墨烯基复合水凝胶。分别考察了有机胺的种类和钛铌酸的含量对制备的石墨烯基复合水凝胶的形貌和光催化性能的影响。最终分别比较了石墨烯水凝胶、钛铌酸纳米片和钛铌酸掺杂石墨烯基复合水凝胶对甲基橙在紫外-可见光下的光催化效果。结果表明,钛铌酸掺杂的石墨烯基复合水凝胶在紫外-可见光下对甲基橙具有更好的消除效果。该材料具有易携带、易回收、良好的吸附和优异的光催化效果于一体的特点。     

“小材料”彰显“大身手”

石墨烯作为新材料中的明星,自问世起就引起了公众的浓厚兴趣。因为发现石墨烯,俄罗斯科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫于2010年获诺贝尔物理学奖。有科学家认为,石墨烯有望彻底变革材料科学领域,     

石墨烯研究现状分析

石墨烯自被发现就成为了碳纳米家族的明星.结构决定性质,其特殊结构赋予其独特的物理及化学性质.石墨烯在能源、电子信息、功能材料、航天航空、生物医药、节能环保等诸多领域的深入研究在逐步展开.目前,石墨烯应用研究只局限于作为添加剂以改善原有性质,用量仅为千分之几、万分之几甚至于更低.将石墨烯制备成做膜状材料,可以替代某些现有材料,发挥更大的优势.然而,石墨烯产业化制备依旧存在困难,局限了其应用领域的研究和开发.     

氧化石墨烯-金属钯的大环化合物的复合物制备与表征

氧化石墨烯具有的层状单原子以及一个庞大的二维结构,能够连接各种有机、生物分子进行化学修饰,并且促进了在生物体系的实际应用.氧化石墨烯优于其他碳纳米材料,是因为它所拥有的平面结构以及π共轭体系.本文通过π-π堆积作用设计合成了一种氧化石墨烯-金属钯的大环化合物的复合物,并分别对氧化石墨烯、金属钯的大环化合物、氧化石墨烯-金属钯的大环化合物的复合物进行了红外光谱表征以及利用紫外光谱的变化情况进一步说明氧化石墨烯和金属钯的大环化合物是能够复合到一起的.     

石墨烯吸附处理甲苯气体在环境综合大实验中的应用

采用氧化石墨还原法制备出石墨烯并进行了红外光谱、XRD、SEM及N_2吸脱附表征,考察了石墨烯吸附甲苯的性能,采用Langmuir和Freundlich模型对吸附等温线进行了拟合。结果表明,制备的石墨烯呈片层状态,表面多层重叠;石墨烯的N_2吸脱附等温线符合IUPAC分类中的第Ⅳ类型;孔径主要分布在2~6 nm。初始甲苯浓度提高,吸附量变大,吸附的穿透时间和饱和时间变短;床层高度的升高,导致甲苯的穿透时间、饱和时间及吸附量变大;温度越高,达到吸附饱和的时间越快。石墨烯吸附甲苯可用Langmuir和Freundlich模型来描述,但Freundlich模型比用Langmuir模型的相关性更好。     

制备HD-P-Si/GS锂离子电池负极材料

通过冷冻干燥与镁热还原相结合的简单方法,设计制备了一种新型硅基/石墨烯复合材料(HD-P-Si/GS).通过X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜研究了 HD-P-Si/GS的物相组成、表面形貌及微观结构,并系统分析了 HD-P-Si/GS的电化学性能.结果表明:多孔纳米硅高度分散在三维石墨烯导电网络中,这种石墨烯包覆多孔硅...