氧化石墨烯还原制备石墨烯的方法研究

以天然鳞片石墨为原料,对Hummers法制备的氧化石墨烯,分别采用氢碘酸、葡萄糖、乙二胺、氢氧化钠进行化学还原,同时对比用快速热处理制备石墨烯。利用傅立叶红外光谱（FT—IR）、拉曼光谱（Raman）、扫描电子显微镜（SEM）对所得产物进行了比较分析。结果表明：对Hummers法制备的氧化石墨烯还原,葡萄糖的还原效果比较好;通过热处理可有效地将氧化石墨烯的含氧官能团还原,是一种高效、可行的方法。     

化学还原石墨烯薄膜的制备及结构表征

以天然鳞片石墨为原材料,采用Hummers法成功制备了氧化石墨,并采用化学还原方法制备石墨烯薄膜材料,分别应用X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)、拉曼光谱分析(Raman)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对氧化石墨和化学还原石墨烯薄膜的性能、结构和形貌进行了表征。实验结果表明,通过控制溶液的pH值为10可防止石墨烯团聚,石墨烯溶液的分散性非常好,碳氧比达到了8.8∶1,扫描电镜图片观察到了较薄的片层。通过XRD图谱可以看出,石墨烯薄膜比原始石墨的层间距变大。拉曼光谱表明,石墨烯薄膜相对氧化石墨的ID/IG值更大,样品在还原的过程中无序度增加。石墨烯薄膜的微观结构研究为其在超级电容器电极或重金属废水过滤膜等方面的应用提供了理论基础。     

低温热处理对氧化石墨烯薄膜的影响

采用Hummers法合成氧化石墨并在水中超声分散获得氧化石墨烯水溶胶,通过真空辅助自组装法使氧化石墨烯片定向流动组装制得氧化石墨烯薄膜.进一步对氧化石墨烯薄膜进行真空低温热处理,并以傅市叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等进行表征分析.结果表明:低温热处理使氧化石墨烯薄膜具有导电...     

氧化还原法制备石墨烯及其表征

采用改进的Hummers法氧化处理石墨粉制得氧化石墨,利用超声波作用将氧化石墨剥离,得到均匀分散的氧化石墨烯胶状悬浮液,然后在水合肼的还原作用下得到石墨烯.采用SEM、XRD以及Raman光谱对样品进行了形貌、结构以及谱学的表征分析.考察了还原过程中温度对还原效果的影响,以及中性条件下、碱性条件下水合肼用量对还原效果的影响.     

氧化石墨烯薄膜的制备及其吸附PM2.5性能研究

为探究氧化石墨烯(GO)对PM2. 5的吸附性能,采用喷涂方式,制备了以4种不同无纺布为基底的GO薄膜,测试了其吸附性能及薄膜长效性。采用扫描电镜、拉曼光谱、X射线衍射及红外光谱进行表征。结果表明:GO成功附着在无纺布纤维表面及纤维间形成薄膜,并且GO材料存在对PM2. 5的吸附性且效果明显。不同基底上GO薄膜去除率分别约为34%、95%、45%及82%,提高了27%、5%、30%及28%。经过15d的连续测量,GO薄膜对PM2. 5的去除保持了良好的稳定性及长效性。     

还原热处理对石墨烯薄膜导电性的影响

用改进的Hummers法制备了氧化石墨,通过超声、沉聚和自组装等工序制得氧化石墨烯薄膜,真空热处理后获得石墨烯薄膜.利用X射线晶体衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外(FT-IR)和拉曼(Raman)光谱等研究了石墨烯薄膜制备过程中各阶段产物的微观特征变化.结果表明,自组装方法制备氧化石墨烯薄膜简单易行,厚度尺寸可控,微观层状结构良好.热处理使石墨烯薄膜具有导电性,随温度升高导电率不断提高,在1 100℃时可达到536 S/cm.     

氧化石墨烯制备石墨烯的研究进展

近年来,石墨烯已成为世界各国学者研究的热点。由石墨粉先制备氧化石墨烯进而制备石墨烯成为了石墨烯最重要的制备方法。本文综述了氧化石墨烯制备石墨烯的主要方法:化学法、热法、微波法、电化学法、水热法、碱法等,并对各方法的优缺点进行了阐述,最后对石墨烯的未来进行了展望。     

高速剪切辅助氧化还原法制备石墨烯

采用改进的Hummers法制备氧化石墨(GO),氧化石墨经高剪切分散乳化机高速剪切处理后进行超声波处理剥离得到氧化石墨烯,然后经水合肼还原得到石墨烯。利用激光粒度仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TGA)、激光拉曼光谱仪(Raman)和四探针测试仪等对氧化石墨和石墨烯的形貌及结构进行表征。将高剪切处理制备的石墨烯和未经高剪切处理制备的石墨烯进行对比,结果表明,高速剪切作用对氧化石墨的减薄和剥离有明显促进作用,有利于氧化石墨的还原,提高了石墨烯的制备效率和质量。     

化学法制备石墨烯基透明导电薄膜的研究进展

石墨烯作为一种新型的二维纳米材料,具有优异的透光率和导电性。与传统的铟锡氧化物(ITO)相比,石墨烯具有更高的导电性、较好的柔韧性和丰富的资源,因此石墨烯在透明导电薄膜领域有着较好的应用前景。主要对国内外近3年来化学法制备石墨烯基透明导电薄膜的最新研究成果进行综述。并以成膜方法的不同为区分,重点介绍了真空抽滤法、旋涂法、自组装、Langmuir-Blodgett(LB)法、喷涂法制备石墨烯基透明导电薄膜的最新研究成果。同时,对薄膜的硝酸处理、掺杂进行了介绍。最后,就目前化学法制备石墨烯基透明导电薄膜所面临的问题进行了讨论,并对石墨烯透明导电薄膜的未来发展进行了展望。     

有序石墨烯导电炭薄膜的制备

采用Hummers法合成氧化石墨,在水中超声分散获得氧化石墨烯水溶胶,通过微滤法使氧化石墨烯片定向流动组装,制得氧化石墨烯薄膜.再通过化学还原和热处理使所制氧化石墨烯薄膜脱氧重石墨化,保持其形貌时可控制其导电性,制得电导率为184.8S/cm的石墨烯导电炭膜.     

水热法制备PLZT多元铁电薄膜的研究

研究了在水热条件下制备PLZT(8/65/35)多元铁电薄膜的优化工艺条件。讨论了反应温度,反应历程,反应时间等不同工艺条件对PLZT多元铁电薄膜结构、结晶取向的影响。结果表明,采用两步法合成工艺能够在Ti基片上制备出纯钙钛矿相结构,粒径为1 μm,薄膜厚度为5 μm,介电常数为ε=450的PLZT(8/65/35)多元铁电薄膜。     

Hydrothermal synthesis of highly pure brookite-type titanium oxide powder from aqueous sols of titanate nanosheets

Hydrothermal synthesis of brookite-type titanium dioxide was examined using aqueous sols of titanate nanosheets, which were prepared with Ti[OCH(CH₃)₂]₄ and N(CH₃)₄OH by a bottom-up process in aqueous solutions. Highly pure brookite powders were yielded at hydrothermal temperatures as low as 120 °C and N(CH₃)₄OH/Ti[OCH(CH₃)₂]₄ molar ratios greater than 2. Although titanate nanosheets are formed at N(CH₃)₄OH/Ti[OCH(CH₃)₂]₄ ≥ 0.4, the addition of excess N(CH₃)₄OH was critical in forming highly pure brookite powders. Excess N(CH₃)₄⁺ caused the precipitation of layered titanates, which were formed by stacking titanate nanosheets. Additionally, the crystal nucleation of brookite occurred in the precipitates. Then, the adsorption of titanate nanosheets on brookite particles caused the particles to transform into rod-like shapes elongated along the c-axis. The adsorbed titanate nanosheets were structurally converted into brookite under the influence of the underlying brookite crystal. Despite having a rough surface, the resulting brookite particles were single crystal-like. Moreover, the use of any tetraalkylammonium hydroxides other than N(CH₃)₄OH did not yield brookite. The addition of N(CH₃)₄OH to the reaction sols yielded precipitates of small titanate nanosheets. The morphology of the titanate nanosheets could have a significant influence on brookite crystallization.     

TiO2光催化还原CO2研究进展

简要综述了近年来用于光催化还原CO2的Ti O2材料,包括单一Ti O2光催化材料、金属负载型Ti O2材料、半导体复合Ti O2光催化材料、有机光敏化剂修饰Ti O2光催化材料、Ti O2分子筛光催化材料及其他Ti O2光催化材料,总结了各种Ti O2材料光催化CO2的优势,并介绍了其相应的光催化反应机理。     

掺氮二氧化钛的制备方法研究进展

以氮掺杂为代表的非金属掺杂TiO2光催化剂被誉为"第二代光催化材料"。首先系统评述了氮掺杂二氧化钛的制备方法。N掺杂TiO2粉体的制备方法主要有高温焙烧法、水解沉淀法、有机前驱体热解法、溶胶-凝胶法以及机械化学法等;N掺杂TiO2薄膜的制备方法主要包括磁控溅射法、脉冲激光沉积法以及金属有机化学气相沉积法等。综述了近年来国内外通过氮掺杂改进二氧化钛光催化剂的性能、提高可见光利用效率的最新研究进展,指出了在氮掺杂TiO2催化剂研究中有待解决的问题及今后可能的发展方向。     

微乳法制备超细级纳米材料的研究现状与进展

微乳法制备超细级纳米材料在各个科学领域中有着广泛的应用前景。综述了应用微乳法制备超细级纳米材料的原理，叙述了制备超细级纳米材料的主要影响因素以及近3年来在超细级纳米材料制备方面的现状，并探讨了该领域的发展方向。     

微弧氧化-水热合成法在二氧化钛膜上制备羟基磷灰石涂层

利用微弧氧化技术在钛片和钛合金表面得到二氧化钛薄膜，在高压釜中利用水热合成反应在二氧化钛薄膜上生成羟基磷灰石涂层，制备出晶粒较完整的羟基磷灰石纳米棒。借助X射线衍射、扫描电镜对样品的组分、形貌进行了分析。     

TiO2纳米管的制备及光催化性能

TiO2纳米管具有优异的光催化性和光电转换特性,在光电催化降解污染物方面有很好的应用前景。本文介绍了TiO2纳米管的制备方法及形成机理,重点阐述了提高TiO2光催化性能所采用的过渡金属离子掺杂、稀土元素掺杂、贵金属沉积、复合半导体、有机染料光敏化的方法。     

Hydrothermal growth of double-layer TiO2 nanostructure film for quantum dot sensitized solar cells

A double-layer (DL) film with a TiO₂ nanosheet-layer on a layer of TiO₂ nanorod-array, was synthesized on a transparent conductive fluorine-doped tin oxide substrate by a two-step hydrothermal method. Starting from the precursors of NaSeSO₃, CdSO₄ and the complex of N(CH₂COOK)₃, CdSe quantum dots (QDs) were grown on the DL-TiO₂ substrate by chemical bath deposition method. The samples were characterized by X-ray diffraction, Scanning electron microscopy, Energy dispersion spectroscopy, and their optical scattering property was measured by light reflection spectrometry. Some CdSe QDs sensitized DL-TiO₂ films serve as the photoanodes, were assembled into solar cell devices and their photovoltaic performance were also characterized. The short circuit current and open-circuit voltage of the solar cells range from 0.75 to 4.05 mA/cm² and 0.20 − 0.42 V under the illumination of one sun (AM1.5, 100 mW/cm²), respectively. The photocurrent density of the DL-TiO₂ film is five times higher than that of a bare TiO₂ nanorod array photoelectrode cell.     

二氧化钛催化剂晶型调控技术的研究进展

综述二氧化钛由锐钛矿向金红石晶型转变调控技术的最新成果,分析温度、氧化物和以及离子掺杂对实现晶型转变的影响规律,重点研究氧化物和离子掺杂对晶型转变的影响。结果显示:复合金属氧化物熔点低于TiO2熔点时,可促进锐钛矿型TiO2向金红石型转变;而金属氧化物熔点高于TiO2熔点时,可阻碍晶型转变;掺杂离子的离子半径、化合价、离子大小对二氧化钛晶型转变及催化性能有明显的影响,当掺杂金属离子半径大于或小于Ti4+半径,使得锐钛矿型TiO2更稳定;当掺杂离子的半径与Ti4+半径相近时,有利于锐钛矿型向金红石型转变,而体积较小的低价阴离子有利于金红石型二氧化钛的的生成,体积较大的高价阴离子则有利于锐钛矿型二氧化钛的的生成;阴阳离子共掺杂可以有效地调控二氧化钛晶型转变,并且能够提高TiO2的光催化活性。探讨二氧化钛多晶之间的协同作用,并基于二氧化钛掺杂改性的计算模拟,指出今后的发展方向。     

金红石型二氧化钛超微颗粒制备及表征

以偏钛酸为原料制备TiO2 ,超微颗粒 ,利用XRD、TG -DTA、TEM测试等手段测试样品的形态结构。结果表明 ,水合TiO2 为金红石相结构 ,经 5 0 0℃煅烧样品粒径为 10～ 2 0nm ,大小分布均匀。