宏觀氧化石墨烯納米復合材料制備及其性能研究.pdf

1、氧化石墨烯（GO）作為化學法制備石墨烯的前驅物，由于在表面及邊緣上大量含氧基團的引入，易于修飾與功能化，可控性高且保持著化學穩(wěn)定性?；谑┑膹秃喜牧鲜鞘妙I域中的重要研究方向，其在能量儲存、電子器件、生物材料、傳感材料和催化劑載體等領域展現出了優(yōu)良性能，具有廣闊的應用前景。雖然原材料石墨片來源廣泛、成本低廉，但石墨烯、還原氧化石墨稀為疏水性且易于團聚，很難充分發(fā)揮其優(yōu)良性能，因此，對氧化石墨烯進行功能化且制備宏觀材料一直是材料

2、研究熱點。本論文通過使用無機納米材料（銀納米粒子、二氧化硅納米線、納米二氧化鈦）和有機高分子材料（卡拉膠和魔芋葡甘聚糖）對氧化石墨烯進行功能化并自組裝成宏觀塊體或薄膜材料，并將所制備材料應用于芳香族化合物可見光催化和仿生材料研究。本論文的主要研究內容與結果如下：
　?。?）通過簡單的溶液混合方法，在常溫下制備得到了不同銀納米粒子含量的形貌均一的系列3-D網狀結構的宏觀可分離AgNPs-SiO2NWs-RGO納米復合材料，并將其用于

3、催化還原對硝基苯酚。復合材料各組分之間以強分子間氫鍵和靜電吸附作用相互結合。材料的疏水性和弱磁性有利于材料的重復使用。AgNPs添加量為10mL時，復合材料表現出最佳的光化學催化性能及穩(wěn)定性。
　　（2）通過水熱反應方法，在130℃，反應10小時制備得到了不同Ag-TiO2含量的形貌統(tǒng)一的系列特殊的具有皺紋的3-D粗糙蓬松結構的宏觀可分離Ag-TiO2/RGO納米復合材料，并將其應用于催化降解單寧酸。Ag-TiO2與RGO之間生成

4、Ti-O-C連接，但C原子并未進入TiO2晶格間隙。材料的疏水性有利于塊體材料的重復使用。Ag-TiO2添加量為25mg時，復合材料表現出最佳的光化學催化性和穩(wěn)定性。
　?。?）通過自蒸發(fā)溶液自組裝法，在最佳制備條件下制備了不同GO添加量的具有界限分明的層狀結構的天然高分子/氧化石墨烯納米復合薄膜材料。GO與高分子之間以強的分子間氫鍵連接，GO含量達到10wt％時會出現GO團聚成石墨的現象。GO的添加有效的提高了薄膜的機械性能，G