干燥方法对石墨烯在氧还原反应中活性的影响

氧化还原法制备石墨烯是已规模化的生产方法之一,制备过程中需通过干燥得到石墨烯,因此不同干燥方法对石墨烯在氧还原反应中活性的影响有所不同.以石墨为原料,通过改进的Hummers法得到氧化石墨烯(GO)溶液,再将GO溶液分别通过真空烘干干燥和真空冷冻干燥后经高温还原制备石墨烯.采用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)...     

石墨烯负载电催化剂的研究进展

石墨烯由于其独特的平面结构、较大的比表面积和良好的导电性能,作为电催化剂的载体被应用于燃料电池领域。综述了以石墨烯为载体,负载一元贵金属、二元合金、氧化物、多元复合的电催化剂的研究进展,分析了各种电催化剂的催化活性,对石墨烯在燃料电池领域未来的发展前景进行了展望。     

氧化石墨烯负载金纳米颗粒及其催化活性研究

在不外加任何还原剂的情况下,利用氯金酸和氧化石墨烯之间的氧化还原反应将金纳米颗粒成功负载到氧化石墨烯上,合成了金纳米颗粒/氧化石墨烯复合材料。利用透射电镜(TEM)和X-射线衍射(XRD)对复合材料进行了结构表征与形态分析,并研究了金纳米颗粒/氧化石墨烯复合材料对Suzuki-Miyaura偶联反应的催化效果。结果表明,通过调节氯金酸与氧化石墨烯的质量比,可以得到不同形状的金纳米颗粒;金纳米颗粒/氧化石墨烯复合材料对Suzuki-Miyaura偶联反应具有很高的催化活性,并且很容易从反应体系中回收。     

石墨烯基直接甲醇燃料电池催化剂的制备

通过浸渍还原法以乙二醇为还原剂制备了石墨烯及石墨烯负载的铂催化剂(Pt/Graphene),通过XRD、SEM、Raman对材料进行了分析,通过电化学测试与Pt黑催化剂对比,试验数据表明:Pt/Graphene比Pt黑催化剂电化学活性面积提高了28%,对甲醇电催化氧化峰电流提高了52%,电化学活性面积和甲醇氧化反应的稳定性均有所提高。     

添加碳纳米颗粒对磷氮双掺杂石墨烯电化学特性的影响

燃料电池作为新型清洁能源技术具有高效的能源转化效率和环境友好等优点,在诸如交通运输以及航空航天等领域有着重要而广泛的应用。在影响燃料电池性能的众多因素中,电极的高效催化与稳定性对于整个燃料电池系统的性能至关重要。近年来,石墨烯材料由于优异的电学与力学性质为低铂高效催化研究提供了理论上的可行性。本研究以六氯环三磷腈（HCCP）为原料设计了一步热还原合成法实验制备了磷氮双掺杂石墨烯,并通过添加碳纳米颗粒增加了石墨烯层间间距,改善了石墨烯层间的团聚效应,提高了氧化还原（ORR）性能。研究结果表明,当AC添加含量与GO的质量比为10%时,其比表面积与电化学性能提升最为明显,极限电流密度达到-6.89 mA·cm^-2并且氧化活性能保持80%以上。因此,使用添加碳纳米颗粒对磷氮双掺杂石墨烯作为燃料电池非金属催化剂材料的进一步探索具有巨大的潜力。     

氧化石墨烯还原过程中产生的缺陷表征北大核心

采用Hummer法对鳞片石墨进行氧化得到氧化石墨,之后经过超声剥离制备氧化石墨烯,最后在水合肼的作用下还原制备石墨烯。采用红外光谱、紫外-可见光光谱、拉曼光谱和原子力显微镜对还原前后的氧化石墨烯进行表征。发现化学还原可以除去氧化石墨烯表面一部分含氧官能团,但同时也引入一些缺陷,还原之后石墨烯的sp^2域的平均尺寸减小。AFM照片分析发现含氧官能团去除之后会在原来的位置产生空洞,从而导致石墨烯缺陷增加。     

氧化石墨烯还原方法的研究进展

石墨烯的制备对于石墨烯的理论研究和应用研究起着重要的作用,化学氧化还原法是制备石墨烯最为重要的方法之一。综述了近年来氧化石墨烯的还原剂还原法、高温热处理还原法、电化学还原法、溶剂热还原法、催化还原法、微波还原法等多种还原方法,分析了目前各种常用还原方法的优缺点,并进一步提出氧化石墨烯还原方法未来的几个研究方向：还原前后原子结构变化及还原机理研究;新型还原方法或多种还原方法联用的研究;还原氧化石墨烯和制备复合物同时进行的研究。     

石墨烯负载的钴纳米粒子催化还原4-硝基苯酚

以葡萄糖为碳源、NH4Cl为发泡剂、纳米金属Co为促进葡萄糖石墨化的催化剂,通过一步法制备了Co-石墨烯复合材料,实现了石墨烯的形成和Co纳米粒子原位生长的同步进行。通过XRD、FTIR、XPS、Raman、UV-Vis和TEM对该复合材料的结构与形貌进行了表征。将Co-石墨烯复合材料用于催化还原对硝基苯酚(4-NP)反应。在室温下,使用4 mg催化剂可于8 min内将1.39 mg 4-NP全部还原。复合材料通过简单的磁分离可循环利用,使用5次后,4-NP转化率依然高达86%。     

燃料电池用石墨烯基钯合金催化剂研究进展

近年来,高效、清洁电极催化剂的开发已成为人们的研究热点,石墨烯基纳米催化剂由于其出色的电催化性能和强大的协同效应而受到越来越多的关注。综述了石墨烯和石墨烯基钯合金纳米电催化剂的种类以及它们在燃料电池领域的应用,为其实际商业化生产提供了有效策略。最后指出了石墨烯基钯合金催化剂发展中面对的挑战和未来研究方向。     

石墨烯/聚合物的制备及其在电化学催化剂中的应用

综述了石墨烯/聚合物的主要制备方法以及其负载贵金属复合催化剂在电化学中的应用进展,表明贵金属颗粒在具有三维多孔结构、高电导率、高稳定性、可控形貌的聚合物和具有优良的导电性、化学稳定性以及独特的电化学性能的石墨烯中具有较好的分散性,石墨烯/聚合物负载贵金属复合催化剂表现出较高的催化活性,提高了催化效率。     

氧化石墨烯与聚苯胺纳米复合材料的合成与性能研究

文章用改进的Hummers法制备氧化石墨,然后超声得到氧化石墨烯,通过苯胺在室温下的酸性水溶液介质中把氧化石墨烯纳米片层还原,制备出氧化石墨烯与聚苯胺纳米复合材料。同时研究了反应时间,反应温度对复合材料性能的影响。     

石墨烯的主要制备方法及其进展

石墨烯是近些年来大热的一种新型高性能材料,因其特殊的分子构造,显示出优良的机械性能,耐热性以及电性能。本文描述了石墨烯的两种主要制备方法-物理方法以及化学方法,重点介绍了化学制备法中的氧化-还原法。     

氨基化还原氧化石墨烯/聚酰亚胺高介电薄膜的制备和性能表征

利用对苯二胺对氧化石墨烯进行氨基化,并通过维生素C绿色还原的方式制备了氨基化还原的氧化石墨烯(Aminated-Chemically Reduced Graphene oxide,NH₂-CRG);再与均苯四甲酸酐和4,4-二氨基二苯醚以原位聚合的方式合成了氨基化还原氧化石墨烯/聚酰亚胺(NH₂-CRG/PI)复合材料薄膜。结果表明,所制备的复合材料薄膜在NH₂-CRG添加量为1. 5%时,介电常数达到76,约为纯PI薄膜的30倍左右。复合薄膜的热稳定性较原有的聚酰亚胺薄膜也有一定提高。     

还原氧化石墨烯固定化溶菌酶的研究

为了改善游离酶稳定性差、易失活、不易储存等缺点,将还原氧化石墨烯(RGO)作为载体进行溶菌酶固定化研究。考察了溶菌酶浓度、缓冲液pH和固定化时间对固定化酶活力的影响,通过正交实验得出最佳固定化条件,溶菌酶质量浓度为0.5 mg/mL、缓冲液pH为6.0、固定化时间为2 h时,固定化酶的活力最高。固定化酶的最适温度为55℃、最适pH为6.5,热稳定性、耐酸碱性和储存稳定性都比游离酶有所提高。固定化酶的抑菌性明显优于游离酶,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌均具有较好的抑制效果。     

负载金属银纳米颗粒的石墨烯吡咯烷衍生物的制备、表征及应用

用环加成的方法对石墨烯进行功能化,制备多巯基的石墨烯基复合材料,并利用巯基易与金属结合的性质,在巯基上负载金属银纳米颗粒。通过TEM观测金属纳米颗粒的分布;通过XPS分析产物的元素含量、金属银纳米颗粒的负载方式以及金属银纳米颗粒的价态;并通过催化还原对硝基苯酚的反应,验证其催化活性。     

氧化石墨烯的可控还原及表征

采用Hummers修正法制备氧化石墨烯(GO),用壳聚糖(CS)作为“绿色”无毒还原剂,以反应温度和反应时间来控制氧化石墨烯的还原程度。用红外光谱、紫外可见吸收光谱、拉曼光谱和X射线衍射等多种表征手段研究不同还原程度的还原氧化石墨烯的结构与性能。结果表明,改变温度不能有效地控制氧化石墨烯的还原程度;在50℃低温环境下,控制反应时间可以得到不同还原程度的还原氧化石墨烯,为进一步研究不同还原程度还原氧化石墨烯的非线性光学性质奠定了基础。     

石墨烯及化学改性石墨烯的胶状悬浮物合成研究进展

详细综述了石墨烯及化学改性石墨烯(CMG)的胶状悬浮物的合成工艺进展,从氧化石墨、氧化石墨烯及石墨其他衍生物的溶解性质和合成路径等方面展开论述。石墨烯的胶状悬浮物合成工艺既提供了大批量生产石墨烯的可能性,在化学改性修饰方面也有普遍的适用性。     

还原法制备石墨烯的研究进展及发展趋势

综述了还原法制备石墨烯的研究现状,主要介绍了金属还原、光催化还原、电化学还原、热还原、化学还原试剂还原等方法的研究进展,并指出了还原法制备石墨烯的发展趋势。     

铜基石墨烯复合催化剂的合成与表征

采用原位水热法制备了Cu/r GO催化剂并引入对苯二甲酸(TPA)对Cu基石墨烯复合材料进行改性研究,探究了不同溶剂、水热时间、沉淀p H对引入TPA的Cu/r GO催化剂材料微观结构特性的影响。通过XRD、FT-IR、XPS和SEM表征技术分析了催化剂的形貌结构及物化性质。考察了催化剂用于二乙醇胺脱氢的催化性能。在V(乙醇)∶V(水)=1∶1为溶剂,沉淀p H为13.0,160℃水热10 h,制备的催化剂性能最好,亚氨基二乙酸收率为86.55%,与没有添加TPA的Cu/r GO催化剂相比收率提高20%。TPA的加入,增强了GO片层间的相互作用,增加了GO片层间的有机官能团,稳定Cu2O并使其结晶度较好,增加催化剂活性位点,以提高反应速率。且粒径约为10 nm左右的Cu纳米粒子均匀分布在褶皱状片层结构的r GO表面,提高催化剂抗烧结性能。     

石墨烯/聚苯胺修饰阳极对微生物燃料电池性能的影响

纳米材料修饰阳极可显著提高微生物燃料电池（MFC）性能,本研究主要探索了石墨烯、聚苯胺和石墨烯/聚苯胺复合修饰电极对MFC产电性能的影响。使用电化学方法电镀石墨烯于碳布表面,进一步通过原位聚合法制备聚苯胺来修饰碳布电极。将修饰电极装载入双室型MFC中,测量其产电性能,并对电极进行表征,测量电化学性能。通过扫描电镜观察到, 碳布能够被修饰上石墨烯和聚苯胺,并且聚苯胺附着于碳纤维或石墨烯薄层表面,形成棒状的纳米结构。产电性能方面,装载石墨烯/聚苯胺修饰电极的MFC最大输出电压最高,达到了（291±22）mV,比装载空白碳布电极的对照组MFC提高了175%以上。石墨烯/聚苯胺电极组MFC的最大输出功率密度同样最高,达到了（653 ± 25）mW·m^-2,为空白碳布对照组的10.5倍。实验结果表明：石墨烯/聚苯胺复合修饰电极可有效利用石墨烯导电性好和聚苯胺生物相容性高的优点,显著提高MFC的产电性能。