石墨烯負載氧化鈰的制備及應用研究.pdf

1、氧化鈰納米粒子具有本體氧化鈰的性質，如能快速產(chǎn)生氧空位，具有很高的儲氧能力，同時又因為尺寸小而具備納米材料的小尺寸效應、量子效應、表面效應和生物親和效應，因而比本體氧化鈰有更好的應用價值。
　　本文以天然石墨為原料，通過Hummers法制備得到在水溶液中分散良好的氧化石墨烯，然后以氧化石墨烯為基底，以氯化鈰為鈰源，通過“一步法”制備得到石墨烯負載氧化鈰納米復合材料，并且嘗試通過優(yōu)化實驗參數(shù)來調控納米復合材料的形貌和性能。主要的研究

2、結果如下:
　　1、采用Hummers法氧化天然石墨成功制備得到在水中分散良好的氧化石墨烯，然后使用SEM、TEM表征了氧化石墨烯的形貌是薄層的片狀，其大小為500nm到1μm，使用AFM表征了氧化石墨烯的厚度為1 nm左右，使用UV-vis、FT-IR、XRD、XPS、Raman、TGA等手段表征了氧化石墨烯的化學結構，說明氧化石墨烯含有羥基、環(huán)氧基、羧基、羰基等含氧官能團;
　　2、以氧化石墨烯為支持的載體，以氯化鈰為鈰

3、源，通過水熱法制備了石墨烯負載氧化鈰納米復合材料，并用SEM和TEM表征了所制備納米復合材料的形貌，使用XRD表征了石墨烯表面氧化鈰是屬于面心立方晶格結構，用UV-vis、FT-IR、XPS、Raman和TGA表征了納米復合材料的化學結構，證明氧化鈰納米粒子已經(jīng)成功負載于石墨烯表面，粒徑在10nm以內;
　　3、通過改變實驗參數(shù)探討石墨烯負載氧化鈰的最佳制備條件，同時嘗試研究其反應機理。本文通過考察堿和氯化鈰的濃度、反應溫度對產(chǎn)物