石墨烯金屬納米復(fù)合物電催化性能的研究.pdf

1、石墨烯（graphene）是一種由單層碳原子緊密堆積成具有二維平面結(jié)構(gòu)的碳納米材料，其具有優(yōu)良的電導(dǎo)率、巨大的比表面積。金屬納米粒子具有優(yōu)良的催化活性和較大的比表面積，石墨烯負載金屬納米粒子往往能提高材料的催化活性。本論文以改進的Hummers法制備的氧化石墨烯為前驅(qū)體，使用不同方法制備了石墨烯基金屬納米復(fù)合材料，主要有：Pt/graphene、Au/graphene、Pd@Cu/graphene和Pt/Cu/graphene，制得的石

2、墨烯金屬復(fù)合材料展現(xiàn)出了良好的催化活性和穩(wěn)定性。主要工作內(nèi)容如下：
　　第一，制備了鉑/石墨烯（Pt/graphene）電極，并進行了電化學(xué)測試應(yīng)用研究。制備的納米催化劑通過了TEM、XRD、FT-IR、Raman相關(guān)測試，測試結(jié)果表明鉑金屬納米粒子以較小尺寸且均勻負載于石墨烯表面。通過電化學(xué)測試發(fā)現(xiàn)這種納米復(fù)合材料在高濃度AA存在下可以很好的用于檢測DA與UA。
　　第二，利用半胱胺將乙酰膽堿酯酶成功固定于石墨烯金納米復(fù)合

3、結(jié)構(gòu)修飾電極表面，被固定的乙酰膽堿酯酶保持了高活性。以石墨烯與金納米粒子為原料制備了一種新型的基于石墨烯和金納米粒子復(fù)合材料修飾的乙酰膽堿酯酶生物傳感器。通過電化學(xué)測試研究，該復(fù)合材料對氯化乙酰硫代膽堿具有快速的電化學(xué)響應(yīng)，能實現(xiàn)對有機磷農(nóng)藥的快速檢測，同時保持良好的穩(wěn)定性。
　　第三，使用乙二醇作為還原劑，設(shè)計了“一步水熱法”將鈀/銅雙金屬負載于石墨烯上，得到了鈀/銅雙金屬石墨烯核殼納米結(jié)構(gòu)（Pd@Cu/RGO）。將此材料進行了

4、TEM、XRD、XPS、Raman相關(guān)測試，測試結(jié)果表明該材料具有核殼納米結(jié)構(gòu)，這增大了催化比表面積。循環(huán)伏安測試結(jié)果表明，相比較于單一鈀催化劑和銅催化劑，制備的鈀/銅雙金屬核殼納米催化劑對乙醇氧化的催化活性和穩(wěn)定性都有明顯優(yōu)勢。
　　第四，實驗提出了一種簡單有效的方法：以乙二醇（EG)為還原劑，采用“一步水熱法”在RGO上制備Pt/Cu/RGO催化劑。通過X-射線衍射（XRD）、透射電鏡（TEM）、紅外吸收光譜（FT-IR）、X