超临界乙醇制备TiO_2/石墨烯纳米复合材料及其表征

以氧化石墨为载体、钛酸异丙酯为前驱体,利用超临界乙醇的超临界性能和还原性,制得了晶型完善的锐钛矿TiO2/石墨烯纳米复合材料。通过红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)对采用Hummers法制得的氧化石墨(GO)进行表征;同时利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)对TiO2/石墨烯纳米复合材料进行研究。结果表明:成功制得了氧化石墨(GO)和晶型完善的锐钛矿TiO2/石墨烯纳米复合材料,并且发现二氧化钛在石墨烯纳米片层上呈现为有规则的颗粒,分散均匀,平均粒径为8.24nm。     

ZnS-TiO_2与ZnS-TiO_2/RGO光催化纳米复合材料的制备及其可见光降解性能研究

采用氧化石墨烯(GO)前驱体,利用一步溶剂热法分别合成了ZnS-TiO_2(ZT)和ZnS-TiO_2/RGO(ZTR)三元纳米复合材料,对比研究了ZnS-TiO_2(ZT)和ZnS-TiO_2/RGO(ZTR)可见光降解性能,分析了GO含量对复合材料光催化性能的影响。通过XRD、SEM、Raman和PL对样品的的物相、形貌、微观结构和光谱特性进行了表征。以亚甲基蓝溶液(MB)1为目标降解物研究了在可见光下样品的光催化性能。研究结果表明,三元复合材料中ZnS和TiO_2粒子紧密接触分布在GO片层上,直径大约为25nm,ZnS和TiO_2物相结构分别是立体闪锌矿和锐钛矿型结构。石墨烯含量对ZnS-TiO_2(ZT)光催化活性有一定影响,当使用5mg的GO前驱体时,可见光下三元复合材料在120min之内对M B的降解率达到90%,过多的石墨烯含量会引起团聚,反而会降低光降解效果。     

基于亲核活性机理合成具有优良高倍率性能的纳米Li4Ti5O12/还原氧化石墨介孔复合负极材料(英文)

改善Li₄Ti₅O₁₂电子和离子的传导性能是提高其倍率性能的关键。本文利用氧化石墨的亲核反应活性,采用简易的一锅法制备了具有优良倍率性能的纳米Li₄Ti₅O₁₂/还原氧化石墨介孔复合材料。理论计算和实验结果证实氧化石墨中含氧官能团具有强亲核反应活性,是获得纳米Li₄Ti₅O₁₂颗粒和介孔结构的关键,揭示了基于亲核活性的材料合成机理。在复合材料制备过程中,反应物嵌入氧化石墨本体,并在层间原位形成Li₄Ti₅O₁₂前驱体纳米颗粒。所形成的前驱体纳米颗粒会增大氧化石墨层间距,并进一步减弱其层间作用力,导致氧化石墨在随后的球磨作用下被剥离为介孔结构。经高温烧结,成功制备纳米Li₄Ti₅O₁₂/还原氧化石墨介孔复合材料。纳米颗粒与介孔结构的协同效应使得复合材料具有高Li+...     

超临界CO2/甲醇流体制备PtRu/石墨烯催化剂应用于甲醇氧化

采用一种有效、方便和环境友好的超临界方法将PtRu沉积在热解还原石墨烯上。在超临界CO2作用下,以H2PtCl6和RuCl3作为前驱体的铂钌纳米粒子均匀地分散在石墨烯表面,且平均尺寸为2.87nm。生成的复合材料通过循环伏安法、计时电流法和CO溶出实验来进行研究。与用相同的方法制备的PtRu/炭黑(Vulcan XC-72)复合材料相比,PtRu/膨胀还原石墨烯对甲醇氧化的电催化活性和对CO电氧化活性有了很大的改善。实验结果显示,利用超临界流体可以很容易制备高活性的石墨烯负载型金属电催化剂。     

氧化石墨烯的低温制备研究

采用Hummers法以天然石墨粉为原料制备氧化石墨,在N2气氛下低温热处理制得氧化石墨烯。氧化石墨烯与钛酸四丁酯经超声、离心后,在420℃下煅烧制得氧化石墨烯/TiO2复合材料。采用XRD、红外光谱、TEM和热分析等技术对氧化石墨烯以及氧化石墨烯/TiO2复合材料进行表征。结果表明,在240℃条件下低温热处理2h制备的氧化石墨烯效果较好,制备的氧化石墨烯/TiO2复合材料中纳米TiO2颗粒的粒径为12～14nm左右。     

石墨烯为载体的Pd/SnO_2合成及其CO气敏性能研究

采用沉淀法和超声浸渍法制备出不同石墨烯(G)载体量(G_(x%))的二氧化锡(SnO_2)复合材料,并成功负载贵金属钯(Pd)得到Pd_(1.5%)/SnO_2/G_(x%)复合材料。分析比较Pd_(1.5%)/SnO_2纳米复合材料及其石墨烯载体量分别为0.1%、0.25%、0.5%、0.75%(质量分数)的Pd_(1.5%)/SnO_2/G_(x%)复合材料对CO气敏性能。结果表明:石墨烯的加入在抑制SnO_2纳米颗粒团聚的同时也提高了其均匀分散程度,从而提升Pd_(1.5%)/SnO_2/G_(x%)对CO的灵敏度。其中,Pd_(1.5%)/SnO_2/G_(0.25%)对CO表现出更好的传感特性。在最佳工作温度75℃下,该复合材料对115 mg/m~3CO的灵敏度值为56.2,响应时间和恢复时间分别为7 s和10 s,且当CO质量浓度降至5.75 mg/m~3时,该传感器仍对CO具有较好响应。     

钯/碳纳米球复合材料的制备及对甲酸的电催化氧化

我们以葡萄糖为原料,采用水热法制备了粒径较为均一的碳纳米球,通过硼氢化钠共还原法合成了钯/碳纳米球(Pd/C_(NS))复合材料,并通过X射线衍射、透射电镜及循环伏安等技术对Pd/C_(NS)催化剂的粒径、形貌和电化学性质进行了表征。我们所制备的Pd/C_(NS)催化剂对甲酸电氧化具有较好的催化活性,其活性接近于在商业化Cabot Vulcan 72R载体上负载的钯催化剂,表明Pd/C_(NS)复合材料有望作为甲酸燃料电池阳极材料。     

压力诱导流动成型聚苯硫醚的多极有序结构

以硅烷偶联剂KH-570对多层氧化石墨烯进行表面改性处理,对多层氧化石墨烯和聚苯硫醚共混物进行压力诱导流动成型,制备了聚苯硫醚/多层氧化石墨烯二元复合材料。通过形貌观察(SEM)、力学性能测试、动态力学测试(DMA)和差示扫描量热仪(DSC)测试,研究了多层氧化石墨烯质量分数和压力诱导流动加工对复合材料结构与性能的影响。结果表明,共混多层氧化石墨烯的质量分数为0.3%时,复合材料的力学性能最佳;进行压力诱导流动加工后复合材料的力学性能会进一步提高。由此,得出一种快捷、高效的生产高强度和高韧性聚苯硫醚复合材料的方法。     

基于纳米钯/石墨烯增敏效应对双酚A的电化学检测

利用纳米钯/石墨烯材料构建一种测定双酚A的高灵敏电化学传感器. 本实验在石墨烯基底上电沉积钯纳米颗粒,得到纳米钯/石墨烯-壳聚糖复合物修饰玻碳电极（Pd/GR-Chit/GCE）,并通过扫描电子显微镜和电化学技术对其进行表征. 研究了双酚A（BPA）在Pd/GR-Chit/GCE上的电化学行为,发现其氧化峰电流在Pd/GR-Chit/GCE表面得到显著的增强,表明修饰电极对BPA表现出明显的电催化效果. 优化了钯纳米颗粒的沉积条件、石墨烯的滴涂量、pH值、富集电位和富集时间等测定参数,建立了一种快速简便测定BPA电化学新方法,实验结果显示,在pH 7的磷酸盐缓冲溶液中,BPA峰电流与其浓度在1.0×10^-7 mol/L~6.0×10^-5 mol/L范围内呈良好的线性关系,检测限可达到1.0×10^-8 mol/L.     

石墨烯/二氧化锰复合材料的制备及其电化学性能的研究

以氧化石墨烯、硫酸锰和高锰酸钾为原料,通过控制原料的配比、水热反应的时间与温度以及体系的p H值,制备了不同反应条件下的石墨烯/二氧化锰(RGO/MnO_2)复合材料.采用傅里叶红外光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及X射线能谱(EDS)对复合材料的形貌和结构进行了表征.结果发现:复合材料呈现出一种包覆状结构,二氧化锰有效嵌入石墨烯片层之间和包覆在其表面,既阻止了石墨烯片的团聚又能够很好地发挥协同效应;水热反应的时间和温度是影响复合材料形貌和结构的主要因素;通过循环伏安曲线和交流阻抗谱分析复合材料的电化学性能,测试结果表明二氧化锰的加入提高了复合材料的比电容量,在1 mol/L的Na_2SO_4电解液,2 mV/s扫描速率下,材料的最佳比电容量达到380 F/g.     

聚乙酰苯胺/氧化石墨烯纳米复合材料制备及其超级电容性能

采用改进的Hummers方法制备氧化石墨,在乙醇溶液中超声分散120 min得到氧化石墨烯悬浮液。采用滴涂法在玻碳电极表面得到氧化石墨烯薄膜,通过电化学技术在氧化石墨烯薄膜上沉积得到聚乙酰苯胺纳米线,成功制备了聚乙酰苯胺/氧化石墨烯纳米复合材料(PAANI/GO)。利用扫描电镜、循环伏安法和恒电流充放电测试技术对合成材料的形貌和充放电性能进行表征和测试。结果表明,直径为80 nm的聚乙酰苯胺纳米线均匀分散在氧化石墨烯表面,制备的复合材料在1 mol/L高氯酸溶液中,当循环伏安扫速为10 m V/s时,可以获得706 F/g的比电容,PAANI的比电容为285 F/g。聚乙酰苯胺/氧化石墨烯纳米复合材料具有优异的充放电稳定性,当恒电流为1A/g时,循环充放电1 000次比电容是初始值的90%。     

石墨烯/SnO_2/聚苯胺纳米复合材料的制备与表征

石墨烯具有独特的纳米结构和一系列极具吸引力的特性,成为新型纳米复合材料的理想载体,如纳米复合材料分散的基体.提出了一种以石墨,苯胺,四氯化锡为原料制备石墨烯/二氧化锡/聚苯胺的新方法.通过X-射线衍射,红外光谱,透射电子显微镜,扫描电子显微镜以及紫外-可见光谱对合成的材料进行表征.结果表明：二氧化锡纳米粒子原位吸附在石墨烯的表面,有效地避免了石墨烯片的堆叠,聚苯胺加入后可大大提高二氧化锡的电化学性质.     

包覆法制备Gp/SiC复合材料的显微结构和性能

以不同粒径的石墨颗粒和SiC粉体为原料,采用SiC粉体包覆石墨颗粒的方法,于2000℃热压制备了石墨/碳化硅（Gp/SiC）复合材料.利用扫描电子显微镜（SEM,EDS）分析了材料的金相和断口显微结构.研究表明,石墨粒径较小且质量分数较少的复合材料比石墨粒径较大且质量分数较多的复合材料在热压工艺中更致密.石墨颗粒呈岛状紧密地镶嵌在SiC基体中,石墨与SiC界面处C和Si的扩散不明显.复合材料的相对密度、抗折强度,断裂韧性和硬度随石墨粒径和质量分数的减少而增加.断口形貌表明SiC陶瓷基体为脆性,石墨为韧性断裂.当石墨粒径为125μm、SiC与石墨的质量比为3.5时,复合材料的综合性能最佳,开口气孔率为0.3%,相对密度为97.9%,抗折强度为75±15 MPa,断裂韧性为5.4±0.5 MPa.m1/2,硬度为26.8±3GPa.     

高填充率Fe2O3@MWCNTs复合材料的制备

采用简单的物理吸附方法制备了高填充率氧化铁@多壁碳纳米管（Fe2O3@MWCNTs）复合材料,并经过正交实验优化获得了制备Fe2O3填充碳纳米管复合材料的最优方案。利用同步热分析仪（DSC-TG）、X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电子显微镜系统（SEM）、场发射透射电子显微分析系统（TEM）等测试手段对复合材料的组分、结构、形貌和填充率进行了表征和分析。结果表明该复合材料中Fe2O3的质量分数为25.79%,TEM结果显示,视野内的大部分碳纳米管内部空腔都填充了Fe2O3,填充的空腔体积约占总空腔体积的90%。     

多聚金属离子插层Ni-Ti-LDHs的制备与性质

以三乙醇胺（TEA）为抑制剂,采用共沉淀法制备镍钛双金属氢氧化物（Ni-Ti-LDHs）,通过离子交换法制备MoO24-和H3Nb6O519-插层化合物,改变材料物理化学性质。采用X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和热重及差热分析（TG-DTA）等方法对插层柱撑化合物及其焙烧产物结构进行分析。SEM和TEM测试结果表明,通过共沉淀得到的Ni-Ti-LDHs具有明显层状结构;离子交换法所获得的插层产物MoO24--LDHs和H3Nb6O519--LDHs保持明显的层状结构特征。由TG-DTA分析得出样品失重有两个阶段,第一阶段为样品表面物理吸附水分的脱除;第二阶段为层板羟基的缩合脱除。两种不同的多聚阴离子插层后,层间距变化,但对层间作用力影响不大。     

热轧卷取板的氧化层结构及热力学分析

用电子分析天平测量了热轧卷取板试样表面氧化铁皮的增重,用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）观察测量了试样表面氧化皮形貌、氧化层厚度和成分,并用热力学方法进行了分析。结果表明,快速冷却时,试样氧化层形成3层结构,即Fe2O3→Fe2O3、Fe3O4→Fe3O→Fe;延长冷却时间,试样氧化层形成2层结构,即Fe2O3→Fe2O3、Fe3O4→Fe。     

使用膨胀石墨／ZnO复合材料去除水中甲基橙

分别加热醋酸锌和水洗后的可膨胀石墨、干燥后的可膨胀石墨和膨胀石墨（EG）的混合物,制备了3种不同的膨胀石墨／ZnO复合材料,分别记为EG／ZnO一1,EG／ZnO一2和EG／ZnO-3。使用X射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和Branauer-Emmett—Teller（BET）比表面积等技术对样品结构进行表征。在紫外线（UV）照射下,研究了EG／ZnO对水中亚甲基橙的去除效率。结果表明,EG／ZnO同时具有膨胀石墨的吸附功能和ZnO的降解功能。在3种EG／ZnO中,EG／Zn0-3对水中甲基橙的去除效率最高。使用EG／ZnO-3,甲基橙去除率受EG／ZnO一3热处理温度和ZnO含量的影响。在优化工艺条件下,经过3．5huV照射,水中甲基橙可被完全去除。     

尼龙11/热膨胀石墨纳米复合材料的制备与表征

采用直接熔融共混的方法制备了尼龙11/热膨胀石墨纳米复合材料,用X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、拉伸和电导率测试等手段研究了尼龙11/热膨胀石墨(PA11/TEG)纳米复合材料的微观结构和性能.结果表明,石墨的高温热处理能有效剥离石墨片层,单独的石墨片层厚度...     

环氧树脂改性氰酸酯复合材料的性能研究

采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）研究了双酚A型氰酸酯（BADCy）/双酚A型环氧树脂（E-51）体系的共固化机理,通过热重分析（TGA）和扫描电子显微镜（SEM）分析了复合材料的耐热性能、断面形态,并测试了材料的冲击强度和介电性能。结果表明E-51的加入对BADCy/E-51体系固化反应有促进作用,并能显著改善材料的韧性和冲击性能。当E-51含量为30%（质量分数）时,材料的冲击强度可达14.38 kJ/m2,且复合材料仍能保持良好的热稳定性和介电性能。     

介孔二氧化钛的制备及其光催化性能

以异丙醇钛为前躯体,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,采用溶胶一凝胶法合成介孔二氧化钛．通过X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、比表面积测定仪对样品进行表征．以亚甲基蓝溶液为光催化降解对象,研究二氧化钛用量及不同模板剂对光催化性能的影响．实验结果表明：当催化剂用量在0．50g／L时,反应4h后亚甲基蓝的降解率可达到99．1％;在3种模板剂中,以十六烷三甲基溴化铵为模板剂合成的介孔二氧化钛光催化效果最好