石墨烯和單壁碳納米管的分離及光催化、電催化性質(zhì)研究.pdf

1、石墨烯和單壁碳納米管是有著“近親關(guān)系”的兩類新型碳納米材料，兩者都有著優(yōu)越的物理和化學(xué)特性。它們在新能源、催化、量子計算機等領(lǐng)域都有著巨大的潛在應(yīng)用，一直是科學(xué)界關(guān)注和研究的熱點。本文主要研究了石墨烯和單壁碳納米管的合成、分離及其光催化和電催化性質(zhì)，主要開展了以下兩個方面的工作：
　　 ㈠石墨烯的合成及其增強鎢酸鉍光催化活性的研究。通過兩步水熱法得到了一種新型的還原氧化石墨烯（RGO）修飾的Bi2WO6（Bi2WO6-RGO），

2、結(jié)果表明其在可見光下的光催化性能得到了顯著的提高。研究了RGO在Bi2WO6-RGO中的含量對于其光催化性能的影響，從而確定出RGO相對于Bi2WO6的最佳摻雜質(zhì)量比為1％。通過掃描電鏡（SEM）研究發(fā)現(xiàn)，RGO并沒有改變Bi2WO6光催化劑的結(jié)構(gòu)和形貌。Bi2WO6-RGO在可見光下的光催化性能得以提高的原因可以歸功于RGO。討論了其可能的機理一是石墨烯的存在有利于光生載流子（激子）的分離，從而導(dǎo)致產(chǎn)生更多的O2?-用于有機染料污染物

3、（如羅丹明B，rhodamine-B(RhB））的降解。另外，RhB分子在石墨烯上的有效吸附可能也是導(dǎo)致Bi2WO6-RGO光催化性能提高的另一原因。
　　 ㈡金屬型與半導(dǎo)體型單壁碳納米管（SWNTs）的分離及其電催化性能的研究。SWNTs一般是金屬型和半導(dǎo)體型的混合物，單一導(dǎo)電類型的分離對其應(yīng)用尤為重要。我們利用電弧放電法制備了SWNTs，通過簡單純化預(yù)處理再分散于十二烷基硫酸鈉（SDS）水溶液中，采用瓊脂糖凝膠法對SWNTs