金屬氫氧化物-石墨烯基復(fù)合材料的制備及其電催化性能的研究.pdf

1、石墨烯作為二維層狀結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出了優(yōu)異的電學(xué)、光學(xué)和機(jī)械性能，尤其作為目前已知電導(dǎo)率最小的材料，它在電化學(xué)方向的潛在應(yīng)用吸引了研究者的大量關(guān)注，同時(shí)，它也可以作為一種優(yōu)良的載體，使貴金屬、氫氧化物等粒子分散在其表面，從而形成功能型復(fù)合材料。本文以石墨烯為基礎(chǔ)，制備了一系列石墨烯基復(fù)合材料，并研究了其在葡萄糖傳感、電催化水解、超級(jí)電容器等方面的應(yīng)用。具體內(nèi)容如下:
　　1.通過(guò)共沉淀法制備了水滑石/碳納米管/石墨烯復(fù)合材料，然后將它作

2、為載體負(fù)載了貴金屬金，并以玻碳電極作為工作電極，進(jìn)行了葡萄糖傳感器的探究。結(jié)果表明，鎳鋁水滑石能夠?yàn)殡姶呋趸咸烟欠磻?yīng)提供活性位點(diǎn)，碳納米管和石墨烯復(fù)合后能顯著增加材料的導(dǎo)電性，同時(shí)，作為載體可以更好的分散水滑石，金納米粒子的引入使能夠增加電子空穴，它們的協(xié)同作用使Au/LDH-CNTs-G/GCE具有優(yōu)良的葡萄糖傳感性能，檢測(cè)的線(xiàn)性范圍為10μM～6.1mM，靈敏度約為1989μA·mM-1·cm-2，檢測(cè)限為1.0μM，同時(shí)，它具

3、有良好的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性以及抗干擾性，并能表現(xiàn)出實(shí)際應(yīng)用的價(jià)值。
　　2.以尿素作為沉淀劑，制備了一系列水滑石/石墨烯復(fù)合材料，焙燒后得到尖晶石/石墨烯復(fù)合材料，然后以泡沫鎳為工作電極，測(cè)定了其對(duì)
　　3.水氧化的電催化性能。結(jié)果表明，尿素在作為生成水滑石的沉淀劑的同時(shí)，還可以對(duì)石墨烯進(jìn)行N的摻雜。三元水滑石(NiCoFe-LDH)焙燒后可以得到兩種（以上）尖晶石(NiFe2O4，Co3O4)和石墨烯的復(fù)合材料，其中當(dāng)NiCo

4、Fe的比例為1.5∶1.5∶1時(shí)，MMO-Ni1.5Co1.5Fe/G具有最好的OER性能，當(dāng)電流密度為10mA·cm-2時(shí)，過(guò)電勢(shì)為0.33V，塔菲爾斜率為64.2mV·dec-1。
　　3.通過(guò)原位聚合的方法，在石墨烯表面生長(zhǎng)導(dǎo)電聚合物聚苯胺，然后負(fù)載雙金屬氫氧化物Co(OH)2-Ni(OH)2形成多級(jí)復(fù)合材料NiCo/PANI/G，然后以泡沫鎳為工作電極，構(gòu)建超級(jí)電容器進(jìn)行了電容的測(cè)定。結(jié)果表明，在1M KOH電解液中，當(dāng)電