水熱法制備Fe3O4@碳-氧化石墨烯復(fù)合材料及性能研究.pdf

1、Fe3O4@碳(Fe3O4@C)復(fù)合材料在眾多領(lǐng)域被越來越多地研究，尤其在吸附性能、電化學(xué)性能等方面，但面臨著吸附量小、吸附速率低、電池容量低等問題。而石墨烯作為一種新型碳材料，有著優(yōu)異的物化性能和大的比表面積。于是本文在Fe3O4@C復(fù)合材料的基礎(chǔ)上加入氧化石墨烯制備出新型復(fù)合材料，提高其相關(guān)性能。
　　本文主要研究了Fe3O4@碳/氧化石墨烯復(fù)合材料(Fe3O4@C/GO)的制備及結(jié)構(gòu)與性能的表征，并通過X射線衍射法(XRD)

2、、透射電子顯微鏡(TEM)、比表面積及孔隙分析儀(BET)等對其結(jié)構(gòu)與性能進行了表征。
　　(1)以共沉淀法Fe3O4、可溶性淀粉和氧化石墨烯(GO)為原料，通過改變GO與Fe3O4的不同配比為0.3、0.8和1.2，采用水熱法反應(yīng)制備得到相應(yīng)的Fe3O4@C/GO復(fù)合材料，分別記為Fe3O4@C/G1、Fe3O4@C/G2和Fe3O4@C/G3。表征結(jié)果顯示，該復(fù)合材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，F(xiàn)e3O4被淀粉基生物質(zhì)碳包覆，固定在石墨烯片上，

3、并且分布均勻，表面含有大量的含氧基團，比表面積及孔容均比Fe3O4@C高，具有良好的磁性能。
　　(2)研究了Fe3O4@C/GO復(fù)合材料的吸附性能，將其對染料羅丹明B（RhB）、亞甲基藍(MB)以及銅離子進行吸附性能研究。在實驗范圍內(nèi)，隨著GO用量、染料初始濃度或吸附溫度的提高，F(xiàn)e3O4@C/GO復(fù)合材料對染料的飽和吸附量均比Fe3O4@C的相應(yīng)地增加;而且高GO用量條件下所制備的復(fù)合材料的吸附速率比Fe3O4@C的也更快。該

4、復(fù)合材料具有優(yōu)良的磁飽和強度，其回收再生性能表現(xiàn)良好。比較GO與Fe3O4不同配比的復(fù)合材料對Cu2十的吸附性能發(fā)現(xiàn)，當w(GO)/w(Fe3O4)為0.8吸附性能最佳，并且合適的溫度對吸附過程有重要影響。
　　(3)研究了Fe3O4@C/GO復(fù)合材料作鋰離子電池負極材料的電化學(xué)性能。w(GO)/w(Fe3O4)為1.2條件下通過靜置法制備的Fe3O4@C/G3復(fù)合材料具有最良好的電化學(xué)性能。對復(fù)合材料進行500℃熱處理后，其結(jié)構(gòu)