功能化石墨烯納米復合材料的制備及其電化學應用.pdf

1、合成具有特殊結(jié)構(gòu)和優(yōu)異性質(zhì)的石墨烯納米復合材料是當前科研工作者的研究熱點。本論文主要以石墨烯為模板合成了幾種功能化的石墨烯納米復合材料，并研究了這些復合材料的制備及其在電化學方面的應用。主要包括以下幾個方面的內(nèi)容:
　　(1)以環(huán)境友好的六次甲基四胺為還原劑，通過一步合成的方法制備了石墨烯/金納米粒子復合材料。這種方法相比其它一些合成方法更加環(huán)境友好。合成的金納米粒子粒徑小且分散性好，均勻負載在石墨烯片層表面，形成的這種納米復合物

2、修飾到玻碳電極上對O2和H2O2的還原具有優(yōu)異的電催化活性，說明石墨烯/金納米粒子復合物是一種非常優(yōu)良的電化學傳感材料，使其在電化學傳感器方面具有潛在的應用前景。
　　(2)本實驗以聚丙烯胺作為交聯(lián)劑和穩(wěn)定劑，并用硼氫化鈉為還原劑成功合成了鉑/聚丙烯胺/石墨烯納米復合物。聚丙烯胺能穩(wěn)定負載在石墨烯上的鉑納米粒子使其不易聚集，Pt納米粒子能高度負載在石墨烯表面，分散性好，其平均粒徑為1.4 nm。因而這種復合催化劑具有高的電化學比表

3、面積，其對甲醇的電催化氧化具有高的轉(zhuǎn)化效率以及在電化學催化過程中快速氧化清除吸附的CO。因此，該催化劑有望替代其他貴金屬材料成為燃料電池的電極材料。
　　(3)本實驗以石墨烯為模板，通過化學合成的方法，制得的鋰離子電池負極材料石墨烯/硅納米復合物。為了增加這種復合物的廣泛應用，本章首先設計了一條路徑，即通過化學液相剝離法來剝離石墨得到高導電的石墨烯。這種方法制得的石墨烯不僅層數(shù)少，而且產(chǎn)量高成本低。將其包裹硅納米形成的石墨烯/硅納