（氧化）石墨烯基納米復(fù)合材料的制備、表征及催化應(yīng)用.pdf

1、石墨烯作為一種單原子層的二維平面納米材料，具有大比表面積，優(yōu)異的電學(xué)和力學(xué)性能，以及室溫下高速的電子遷移率，在太陽能電池、傳感和催化等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。氧化石墨烯作為一種重要的石墨烯衍生物，碳層表面含有羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團(tuán)，為構(gòu)筑復(fù)合功能材料提供了豐富的實(shí)踐空間。本論文主要以氧化石墨烯為前驅(qū)體，制備了柱撐式氧化石墨負(fù)載銅鈀復(fù)合催化材料和石墨烯包覆二氧化鈦（TiO2）納米微球光催化材料，并進(jìn)行表征，研究了它們的微觀結(jié)構(gòu)、化

2、學(xué)組成和催化性能。
　　主要結(jié)論如下：
　　1.柱撐式氧化石墨負(fù)載銅鈀雙金屬催化劑（Pd-Cu/pillared-layer GO）的制備及催化性能。通過改進(jìn)的Hummers法及剝離處理得到氧化石墨烯溶液，采用多種長鏈烷烴類表面活性劑對其進(jìn)行改性，制備出層間距可控（0.9~2.8 nm）的柱撐式GO。XRD和AFM結(jié)果表明：其層間距變化主要依賴于修飾劑的烷烴鏈長度和添加量。柱撐機(jī)制是：（1）表面活性劑分子以化學(xué)鍵合的方式接枝

3、在碳層表面；（2）借助于親和力疏水端發(fā)生膠束作用。TG結(jié)果表明：碳層上烷烴鏈的接枝使GO由親水性變?yōu)樵魉?，熱穩(wěn)定性有所提高。選取上述材料為載體，采用浸漬法制備Pd-Cu/pillared-layer GO。XRD、SEM結(jié)果表明：粒徑約為21 nm的活性物種均勻落位于碳層表面和層間。在甲醇羰基化制備碳酸二甲酯（DMC）反應(yīng)中催化活性良好，甲醇最高轉(zhuǎn)化率為9.3％，穩(wěn)定時達(dá)到7.2%，選擇性可達(dá)86%。
　　2.石墨烯包覆TiO2

4、納米微球復(fù)合光催化材料的制備及光催化活性。采用溶膠-凝膠法制備非晶TiO2（球體），通過水熱法合成了多種形貌的銳鈦礦相TiO2（花朵狀、三角形、正四面體）。以氧化石墨烯作為石墨烯（rGO）的前驅(qū)體對TiO2進(jìn)行包覆，制備了石墨烯包覆TiO2納米復(fù)合材料。結(jié)合XRD, SEM, UV/VIS等表征結(jié)果，證實(shí)制備了球體形貌規(guī)整、粒徑均一、分散性優(yōu)異、包覆效果良好的復(fù)合物，并且其禁帶寬度（2.68 eV）相對于純銳鈦礦型TiO2（3.43 e