石墨烯及其復(fù)合材料的制備和應(yīng)用研究.pdf

1、石墨烯是一種由平面的單層碳原子排列形成的二維蜂窩狀晶體，由Geim等人于2004年發(fā)現(xiàn)，并能穩(wěn)定存在。石墨烯擁有獨(dú)一無二的物理化學(xué)性質(zhì)，一直是科學(xué)界關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。目前，關(guān)于石墨烯納米復(fù)合材料在潤滑油添加劑和光還原CO2方面的應(yīng)用研究還比較少。因此，本論文對石墨烯及其復(fù)合材料的抗磨性能和光催化性能進(jìn)行了研究。
　　 本文利用改良的Hummers法制備了氧化石墨，然后向氧化石墨水溶液里加入金屬或金屬氧化物的前驅(qū)體，制備出Cu-石

2、墨烯，Cu2O-石墨烯和ZnO-石墨烯納米復(fù)合材料。通過XRD，TEM，HRTEM，Raman，F(xiàn)T-IR，TGA，紫外-可見光譜和熒光光譜等手段進(jìn)行了形貌和結(jié)構(gòu)的表征，并且對其應(yīng)用性能進(jìn)行了研究。
　　 研究結(jié)果表明，合成的石墨烯厚度較薄，缺陷較少，且只含有少量的含氧官能團(tuán);制備得到的納米復(fù)合材料具有較好的晶型，納米粒子(Cu，Cu2O和ZnO)緊密的、均勻的分散在石墨烯的表面，粒徑分布均一，而且有效的抑制了粒子之間的自團(tuán)聚。

3、將Cu-石墨烯納米復(fù)合材料以適當(dāng)?shù)谋壤砑拥綕櫥椭酗@示出更好的摩擦學(xué)性能，與基礎(chǔ)油相比其承載力提高了50.0％。探究其光催化降解羅丹明B的效果發(fā)現(xiàn)，在模擬太陽光的照射下，Cu2O-石墨烯和ZnO-石墨烯納米復(fù)合材料的光催化性能較好，其降解效率大約是純Cu2O和ZnO納米粒子的兩倍。在Cu2O-石墨烯和ZnO-石墨烯復(fù)合材料光還原CO2的應(yīng)用中，甲醇的產(chǎn)率分別提高了52.5％，74.9％。其原因被認(rèn)為是石墨烯的引入，提高了電子遷移速率，