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《南京理工大学》 2013年
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石墨烯基复合物的制备及其催化性能研究

兰兴旺  
【摘要】:石墨烯是由碳原子以sp2杂化形式组成的只有单原子厚度的薄膜材料。石墨烯独特的结构赋予了其优异的热学、力学、电学、光学等物理性质,并且具有较大的比表面积,因此,基于石墨烯基的复合材料在很多领域得到了广泛的研究和应用。 本文利用乙酸钴和乙醇的酯化反应制备了CoO纳米粒子,考察十六烷基三甲基溴化铵(CTAB).六亚甲基四胺(HMTA)和溶剂对CoO形貌的影响。利用差示扫描量热仪(DSC)考察不同形貌的CoO对高氯酸铵(AP)热分解反应的催化效果。 以石墨为原料,通过预氧化和二次氧化制备氧化石墨,然后在溶液中超声剥离形成稳定的氧化石墨烯(GO)悬浮液。通过乙酸钻和乙醇的酯化反应在氧化石墨烯表面沉淀形成CoO纳米粒子,制备CoO/GO复合物。利用DSC考察GO、GO+CoO的混合物、CoO/GO复合物分别对AP的催化分解效果。结果表明,CoO/GO对AP热分解反应的催化性能最好,能够使AP的分解温度降低134℃,放热量增加850J/g。 采用溶剂热法,在160℃下,利用溶液的还原作用,在氧化石墨烯表面还原Co2O3制备Co3O4/GO复合物。通过该方法制备的Co3O4/GO复合物具有良好的催化活性,能够较低AP的分解温度,并且大幅度提高AP的热分解放热量。 采用醇热法制备CoFe2O4/GO复合物,在200℃下,氯化铁、氯化钴在乙酸钠的作用下水解形成CoFe204纳米粒子,并且负载到乙二醇还原后的氧化石墨烯表面,获得CoFe2O4/GO复合物。考察CoFe2O4和CoFe2O4/GO复合物对AP的催化热分解效果。结果表明,CoFe2O4/GO复合物是一种优异的催化剂。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TB383.1

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