基于氧化石墨烯纳米复合材料的制备表征及其性能研究

【摘要】本文利用改进的Hummers法制备了氧化石墨,以该氧化石墨的分散液为前驱体,通过溶胶凝胶聚合法成功的制备了氧化石墨烯基复合材料,并对不同有机物进行了吸附性能测试。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman).傅里叶-红外光谱扫描仪(FT-IR).X射线光电子能谱仪(XPS)及热失重分析仪(TGA)测试手段对氧化石墨及其复合材料进行了形貌、结构和热稳定性表征。SEM.XRD.Raman和FT-IR分析结果表明,利用改性的Hummers法成功合成了氧化石墨,且复合材料中氧化石墨经过高温热解后成功的被还原为石墨烯。TGA表征结果显示,RF-GO碳气凝胶和多孔石墨烯复合物(HFG)的热稳定性良好。XPS分析结果说明,Ti02-GO纳米复合材料中钛元素呈+4价,从而确定为二氧化钛,且XRD和Raman分析显示该二氧化钛是金红石和锐钛矿的混晶。N2吸脱附测试分析显示,RF-GO碳气凝胶、HFG和Ti02-GO纳米复合材料的BET比表面积分别为618m2g-1、427m2g-1和134m2g-1,微孔面积为156m2g-1、74m2g-1和31m2g-1,孔体积为1.1687cm3g-1、1.2764cm3g-1和0.1437cm3g-1,且这三种复合材料均为介孔材料。经PDMS改性后,氧化石墨烯基复合材料具有疏水性能,疏水角依次分别可达144°、148°、153°。通过对不同有机物的吸附性能测试结果显示,经过改性的RF-GO碳气凝胶对有机物的吸附量为6.00-13.37gg-1,而改性的HFG为6.39～25.00gg-1,经过改性的TiO2-GO纳米复合材料为228-1167%。因此,这些多孔结构的复合材料在有机污染物的吸附、水处理以及油水分离等诸多领域具有广阔的应用前景。同时因HFG的多孔性和热稳定性将其制成了锂离子电池的阳极材料。
【作者】裴春娟；
【导师】李安；
【作者基本信息】兰州理工大学，化学工艺，2014，硕士
【关键词】氧化石墨烯；多孔材料；复合材料；溶胶凝胶法；吸附；

【参考文献】
[1]尤春军.糖尿病伴勃起功能障碍患者血液流变学指标与血瘀证的相关性研究[D].福建中医药大学,中医内科学（专业学位）,2012,硕士.
[2]张博.生肌白玉膏对大鼠深Ⅱ度烫伤创面EGF、VEGF表达的影响[D].甘肃中医学院,中医外科学,2014,硕士.
[3]黄弦超,GarethTAYLOR.基于节点深度编码技术的配电网故障恢复[J].电力系统自动化,2011,06:40-44+91.
[4]邓新华,刘江涛,袁吉仁,王同标.全新的电导率特征矩阵方法及其在石墨烯THz频率光学特性上的应用[J].物理学报,2015,05:371-375.
[5]赵瑜杰.智能变电站定值诊断方案及软件设计[D].西南交通大学,电力系统及其自动化,2014,硕士.
[6]赵妍.基于教育券制度的中国高等教育质量提升研究[D].兰州大学,教育经济与管理,2013,硕士.
[7]杜占池,钟华平.川东红池坝地区红三叶和鸭茅人工草地土壤和植物营养元素含量特征的研究[J].植物生态学报,1998,04:63-68.
[8]徐明.保险合同诚实信用原则研究[D].华东政法学院,法律,2003,硕士.
[9]毛丽超.尼莫地平缓释片的研究[D].吉林大学,药物化学,2013,硕士.
[10]刘志.高速铁路与快递业融合发展研究[D].北京交通大学,2014.
[11]沙言.是火成岩还是断层?[J].石油地球物理勘探,1993,04:513.
[12]冯宇.小学音乐审美教育若干问题浅析[D].辽宁师范大学,学科教学（专业学位）,2012,硕士.
[13]王丽燕.我国高师音乐教育课程体系改革研究[D].中央民族大学,艺术教育,2004,硕士.
[14]任志宏.当前中国农村信访存在问题及其对策研究[D].中国矿业大学,政治学理论,2014,硕士.
[15]李昕,张永,殷德民,王小力,刘卫华.紧束缚格林函数法研究原子吸附石墨烯纳米带电子输运[J].西安交通大学学报,2015,02:.
[16]唐红叶.发酵法生产β-胡萝卜素的搅拌反应器的流场分析[D].河北工业大学,化学工程,2013,硕士.
[17]李道本.浅析ATSE在线维修的必要性[J].电气应用.2006(05)
[18]邢晶.光伏并网发电系统中最大功率点跟踪算法的研究[D].浙江理工大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[19]俞磊.三异丁基铝存在下4-乙烯基吡啶的活性负离子聚合及其嵌段共聚物的合成研究[D].北京化工大学,材料科学与工程,2013,硕士.
[20]晁嫣萌,杨立新,张明乾.CPR1000压水堆本体结构热工水力特性CFD模拟研究[J].原子能科学技术,2014,S1:280-286.
[21]王庚,杨明,牛里,贵献国,徐殿国.永磁同步电机电流预测控制电流静差消除算法[J].中国电机工程学报.
[22]王利.中新两国小学数学教材“分数”内容的比较研究[D].西南大学,课程与教学论,2014,硕士.
[23]熊颖.不可约马链、细集的性质及应用[D].湖北大学,概率论与数理统计,2012,硕士.
[24]闫晓辉.双亲性嵌段共聚物的RAFT法合成及其性能研究[D].南京理工大学,材料学,2013,硕士.
[25]巨浩波,吕生华,邱超超,马宇娟.氧化石墨烯/丙烯酸酯聚合物乳液复合材料的研究[J].新型建筑材料,2013,10:66-70.
[26]郭雪菲.滤泡辅助性T细胞在免疫性血小板减少症中的表达及其致病作用的研究[D].河北医科大学,内科学,2013,硕士.
[27]谢海华.论王船山“性气合一”的人性哲学[D].湘潭大学,中国哲学,2003,硕士.
[28]潘磊.论谭恩美小说中的“还乡”主题[D].黑龙江大学,比较文学与世界文学,2013,硕士.
[29]张宁宁.文化安全背景下美剧的意识形态问题研究[D].安徽大学,马克思主义基本原理,2014,硕士.
[30]解亘.老年人财产管理中的利益相反行为[J].当代法学,2014,03:94-101.
[31]陆玉.论网络舆论与司法审判的关系[D].河北经贸大学,法律,2014,硕士.
[32]刘建涛.氯诺昔康、芬太尼与不同药物复合持续静脉滴注对犬麻醉效果的影响[D].东北农业大学,临床兽医学,2013,硕士.
[33]崔英子.划拨土地使用权抵押的法律问题研究[D].西南交通大学,经济法学,2014,硕士.
[34]张维涛.双级耦合雾化法制备合金粉末的研究[D].兰州理工大学,材料加工工程,2013,硕士.
[35]夏天.超越时空的求索——对拜厄特多层次文本《占有》的原型解读[D].吉林大学,英语语言文学,2004,硕士.
[36]秦绪佳,王慧玲,杜轶诚,郑红波,梁震华.HSV色彩空间的Retinex结构光图像增强算法[J].计算机辅助设计与图形学学报,2013,04:488-493.
[37]王皓巍.张弛振动筛的振动分析及结构优化[D].北京化工大学,机械工程（专业学位）,2013,硕士.
[38]张秀华.添加不同的因子对绵羊类胚胎干细胞多能性的影响[D].新疆农业大学,生物化学与分子生物学,2012,硕士.
[39]李磊.个性化元搜索引擎关键技术的研究[D].内蒙古科技大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[40]陈啸.城市中心商业区空中步行连廊研究[D].西南交通大学,建筑设计及其理论,2013,硕士.
[41]王俊冬.我国艺术体操个人项目艺术价值影响因素的研究[D].辽宁师范大学,体育教育训练学,2011,硕士.
[42]王梅.社会工作服务项目评估研究[D].华中师范大学,社会工作,2014,硕士.
[43]潘令兵.工程项目类制造企业采购供应链管理研究[D].天津大学,2004.
[44]何文平.民初广东民主政权建设与新兴政治精英的困境[J].河南大学学报(社会科学版),2014,01:10-18.
[45]刘开第,庞彦军,王义闹.基于不一致数据库的缺省加权规则挖掘算法[J].计算机科学,2003,04:174-176.
[46]冶小梅.甘肃省城市化与区域协调发展研究[D].兰州大学,人文地理学,2013,硕士.
[47]黄福祥.人体组织液中葡萄糖浓度的精密检测技术研究[D].天津大学,2009.
[48]尹小路.初中体操课准备活动多媒体课件的研制[D].首都体育学院,体育教育训练学,2013,硕士.
[49]杨艳.建设项目审批技术中介服务机构绩效评价研究[D].浙江工业大学,2012.
[50]池明茹.安康水电站生态径流调控研究[D].南京信息工程大学,自然地理学,2012,硕士.