乙二胺修饰氧化石墨烯载银复合抗菌剂的制备及实验优化

以氧化石墨烯为原料,在水热条件下将乙二胺接枝到氧化石墨烯表面,以Ag NO3溶液为银源,通过原位还原方法制备了石墨烯载银复合抗菌剂,并采用正交试验对乙二胺载银复合抗菌剂的制备工艺进行研究,根据其实验结果,对石墨烯载银纳米复合材料中改性时间、乙二胺含量、络合时间对纳米复合材料中银含量的影响做了分析.     

ZnO纳米棒/PVC复合材料的光催化性能研究

用水热法制备了氧化锌纳米棒,在此基础上通过溶液共混制备了氧化锌纳米棒/PVC复合材料前驱体,适当温度下煅烧得到了氧化锌纳米棒/PVC复合材料.借助XRD,TEM,SEM,IR,UV-Vis和ESR等测试手段对氧化锌纳米棒及其复合材料进行了表征.以甲基橙为目标降解物,研究了氧化锌纳米棒和复合材料在可见光下的光催化性能和复合材料制备条件对光催化的影响.实验结果表明,复合材料的最佳制备条件为：氧化锌和PVC的质量比1∶1,煅烧温度250 ℃,煅烧时间1 h.在光催化剂用量为0.5 g/L,甲基橙浓度为10 mg/L,采用15 W家用照明荧光灯做光源的光催化体系下,复合材料对甲基橙的降解率达到88%,表明了制备的氧化锌纳米棒/PVC复合材料具有良好的可见光光催化性能.     

TiO_2/氧化石墨烯复合材料的合成及光催化性能研究

以自制氧化石墨、钛酸丁酯为主要原料,用溶胶-凝胶法制备了TiO2/氧化石墨烯(TiO2/GO)复合材料,采用TEM、XRD对其进行表征。以活性艳红X-3B溶液为模拟废水,研究了该复合材料的光催化降解性能,考察了氧化石墨烯含量、染料初始浓度、催化剂用量等因素对其光催化降解率的影响。结果表明:氧化石墨烯片层上均匀负载着锐钛矿型的TiO2球形颗粒,粒径在10 nm左右;当TiO2/GO复合材料中加入的GO含量为100 mg时光催化活性最好,比相同条件下纯TiO2和TiO2与氧化石墨物理混合物的光催化活性有明显提高;相同条件下,降解率随溶液初始浓度的升高而降低,催化剂用量存在最佳值,100 mg/L的活性艳红X-3B溶液,催化剂用量的最佳值为0.8 g/L,反应60 min后其降解率可达96%。     

还原氧化石墨烯-TiO_2复合纳米材料制备与光催化性能

利用新型碳材料还原氧化石墨稀对TiO_2进行改性,以期提高TiO_2的光催化活性.采用溶剂热法,以氧化石墨烯(GO)和钛酸四丁酯(Ti(OBu)4)为原料,成功制备了不同还原氧化石墨烯含量的RGO/TiO_2纳米复合材料.运用XRD、TEM、FT-IR和UV-vis等手段研究了复合材料的性质,同时以甲基橙(Methyl Orange,MO)为模型,评价了不同反应条件下制备的复合物的光催化性能,讨论了不同还原氧化石墨烯含量、催化时间等对复合物的光催化性能的影响.在甲基橙评价模型基础上,将制得的具有最佳光催化性能的RGO/TiO_2复合材料进行致病大肠杆菌的抗菌实验,以此来检验RGO/TiO_2纳米复合材料的抗菌效果.实验结果表明,采用溶剂热法在180℃下煅烧6h制得RGO/TiO_2纳米复合材料,锐钛矿相TiO_2通过C-O-Ti键均匀地分布在片层还原氧化石墨烯载体上.RGO/TiO_2复合材料对甲基橙溶液的降解率明显高于纯纳米TiO_2.当制备复合材料时GO的初始投加量为40mg时,制得的RGO/TiO_2复合材料对甲基橙的降解率达到50%.同时,该RGO/TiO_2纳米复合材料对致病大肠杆菌有明显的抗菌作用.     

石墨烯/TiO_2处理盐酸土霉素模拟抗生素废水研究

用溶胶凝胶和水热方法合成了TiO_2和石墨烯的复合材料,对模拟制药废水进行了光催化氧化处理的研究.以盐酸土霉素模拟抗生素废水,对复合材料的光催化性能进行测试,进行了单因素实验,确定最佳处理抗生素制药废水的工艺条件.实验表明,催化剂投加量为10 mg、盐酸土霉素溶液质量浓度为20 mg/m L、反应时间为0.5 h时,光催化降解效果最好,可以达到82.53%.     

石墨烯——银纳米复合材料的制备与分散性研究

通过改进Hummers法制备氧化石墨,以无毒、绿色的葡萄糖为还原剂,在没有稳定剂、温和的液相反应条件下,原位制备石墨烯—银纳米粒子复合材料.采用X射线衍射、红外吸收光谱对所制备的石墨烯—银纳米复合材料进行了表征.结果表明:氧化石墨和银离子在反应过程中同时被葡萄糖还原.石墨烯—银纳米在DMF有机溶剂中的分散性优于氧化石墨烯.     

石墨烯/ZnO复合材料中的布尔斯坦效应

通过简单、可重复的溶剂热蒸发法,以自制氧化石墨和氧化锌为原料,制备一系列不同比例的氧化锌和石墨烯的纳米复合材料,将氧化石墨还原成石墨烯的同时,完成石墨烯与氧化锌的复合.通过XRD、SEM、Raman、XPS、PL等表征手段对样品的形貌、结构及光学性能进行研究.在PL光谱中,随着石墨烯含量的增加,复合材料中呈现出荧光猝灭现象,并且本征发光峰位呈现规律性的蓝移,这可能是由布尔斯坦—摩斯(BursteinMoss)效应所引起的.     

Shewanella oneidensis MR-1/还原氧化石墨烯复合材料的制备及其光催化性能

利用异化金属还原菌Shewanella oneidensis MR-1还原氧化石墨烯,合成S.oneidensis MR-1/还原氧化石墨烯复合材料,通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)对复合材料进行表征分析,同时研究该复合材料光催化降解结晶紫的催化效果.结果表明,棒状微生物的表面包裹着还原氧化石墨烯薄膜,从而形成复合材料.在厌氧条件下,可见光可以促进该复合材料对结晶紫的脱色效率;同时,在结晶紫降解过程中,提出了耦合还原氧化石墨烯的光催化作用和S.oneidensis MR-1生物降解作用的机理,为生物光催化降解体系的降解机理提供了新的见解.     

G/TiO_2/CoFe_2O_4磁性复合光催化材料的制备及光催化降解亚甲基蓝

以天然鳞片石墨为原料,用改进的Hummers法氧化制备氧化石墨烯;以Fe Cl2,Fe Cl3为原料,用共沉淀法合成Co Fe_2O_4;再用一步水热合成法制备G/TiO_2/Co Fe_2O_4三元纳米复合材料.用FT-IR、XRD、AFM、TEM对氧化石墨烯和G/TiO_2/Co Fe_2O_4复合材料进行表征,并在紫外光照下对比G/TiO_2,TiO_2/Co Fe_2O_4,G/TiO_2/Co Fe_2O_4复合材料对亚甲基蓝的降解效果.结果表明,在紫外光照射下,G/TiO_2/Co Fe_2O_4复合材料光催化降解亚甲基蓝的催化效率明显大于单纯G/TiO_2,TiO_2/Co Fe_2O_4,光催化40 min后,脱色率达90%.G/TiO_2/Co Fe_2O_4复合材料不失为一种有潜力的光催化降解染料废水催化材料.     

石墨烯/TiO_2复合材料光催化降解模拟染料废水的研究

采用石墨烯/TiO_2复合材料对染料废水进行光催化降解.研究染料废水初始pH值、初始浓度、催化剂的加入量、不同系列染料(罗丹明B(rhodamine B,Rh B)、亚甲基蓝(methylene blue,MB)、甲基橙(methyl orange,MO))对石墨烯/TiO_2光催化性能的影响,结果表明石墨烯/TiO_2光催化降解染料废水的最佳条件:溶液初始p H值为6,染料废水初始浓度为25 mg/L,石墨烯/Ti O2为3 g/L,且60 min内罗丹明B溶液完全脱色.     

SnO_2/RGO纳米复合材料的NO_2气敏性能研究

以氧化石墨烯和氯化亚锡为原料,在简单的超声作用下,经过其自身间的氧化还原反应,使得纳米二氧化锡(SnO_2)颗粒均匀负载在还原氧化石墨烯(RGO)表面,从而获得了SnO_2/RGO纳米复合材料.气敏性能研究表明,在75℃的工作温度下,纳米SnO_2的复合极大改善了RGO对NO_2的气敏响应性能.此外,退火作用对SnO_2/RGO纳米复合材料的NO_2气敏性能有重要影响.     

聚苯胺纳米纤维@还原氧化石墨烯纳米卷复合材料的制备及其在超级电容器中的应用

针对聚苯胺作为赝电容超级电容器电极材料时存在循环稳定性差的问题,设计利用还原氧化石墨烯纳米卷包裹聚苯胺纳米纤维.采用高沸点有机溶剂辅助冷冻干燥法制备了聚苯胺纳米纤维@还原氧化石墨烯纳米卷复合材料,利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能谱分析仪、傅里叶变换红外光谱以及X-射线衍射等对该复合材料的形貌、组成和结构进行表征,并采用循环伏安、恒流充放电、电化学阻抗等方法对其电容性能进行研究.结果表明,利用高沸点有机溶剂辅助冷冻干燥法能够成功将聚苯胺纳米纤维包裹进氧化石墨烯纳米卷中,最终将氧化石墨烯还原后得到聚苯胺纳米纤维@还原氧化石墨烯纳米卷复合材料;该复合材料经过5 000次循环充放电后电容量保持率达到75%;当复合材料中的聚苯胺纳米纤维质量分数为67%时,该复合材料在2.2A/g的电流密度下,质量比电容达到639F/g,表现出优异的电容性能.     

铁酸铋负载石墨烯复合材料的制备及应用

为了降解工业废水,制备了铁酸铋负载石墨烯复合材料,并将其应用于工业废水降解中。制备氧化石墨烯和铁酸铋,在水热反应釜中,通过水热法制备铁酸铋负载石墨烯复合材料。利用X射线衍射分析和透射电子显微镜分析对复合材料进行表征。发现铁酸铋负载石墨烯复合材料衍射峰强度和铁酸铋相比向低位移动,说明复合材料被还原;铁酸铋纳米颗粒较均匀地分布于石墨烯表面上,说明铁酸铋负载石墨烯复合材料可有效结合铁酸铋与石墨烯。将制备材料应用于工业废水降解中,结果表明:降解5个月后,复合材料表层出现孔穴;降解10个月后,复合材料孔穴增加,有粗大的纤维裸露;经铁酸铋负载石墨烯复合材料降解后,废水p H、COD值以及色度均明显降低;工业废水在400 nm处出现吸收峰,在光催化时间逐渐增加的情况下,吸收峰逐渐降低,反应150 min后,吸收峰基本消失,水样色度也显著降低;制备复合材料降解率和反应速率常数最高;铁酸铋负载石墨烯复合材料在经多次使用后仍可保持很高的降解率。可见制备复合材料有助于工业废水降解,有更高的光催化性能,稳定性很高,可承受长时间多次循环使用,可将其应用在工业废水降解环境中。     

TiO_2插层氧化石墨烯PAN纳米纤维降解活性大红性能研究

以氧化石墨烯为载体,通过原位生成的方式制备TiO_2插层氧化石墨烯,并以PAN为成纤载体、DMF为溶剂,采用静电纺丝法制备TiO_2插层氧化石墨烯PAN纳米纤维;通过透射电镜(TEM)、紫外可见光光谱(UV)、X-射线衍射(XRD)、热重分析(TG)等手法对TiO_2插层氧化石墨烯及TiO_2插层氧化石墨烯PAN纳米纤维的形貌、结构进行表征分析;研究了含不同TiO_2插层氧化石墨烯PAN纳米纤维光催化降解活性大红的性能.结果表明:TiO_2插层氧化石墨烯PAN纳米纤维对活性大红有优异的光催化降解性能,且随着TiO_2插层氧化石墨烯含量的增加,完全降解活性大红所需的时间逐渐变短.     

石墨烯/ZnO复合材料光催化降解亚甲基蓝性能研究

利用水热法将通过hummer法制备得到氧化石墨烯包覆Zn O纳米颗粒,得到石墨烯/Zn O复合材料(简称Zn O@GR).对复合材料的结构、形貌和光催化性能进行研究.在光催化降解亚甲基蓝(MB)的过程中,Zn O@GR展现出了好于纯Zn O粉末的光催化效果.这主要是由于Zn O与石墨烯复合之后,在紫外光的照射下,Zn O材料中产生的光生电子—空穴对中的电子迅速迁移到石墨烯材料中,大大降低了光生电子—空穴的复合几率,因而使复合材料的光催化降解性能提高.     

比表面积及金修饰对氧化锌光催化性能的影响

采用3步反应制得大比表面氧化锌纳米晶,并用BET、XRD和TEM对氧化锌样品的比表面积、晶型以及颗粒形貌进行了表征.以X3B染料为降解对象,紫外灯为光源,研究了其光催化性能,研究发现紫外光照180 min,X3B溶液(初始浓度为1.0×10~(-4)mol/L)的降解率为99.73%,而传统方法制备的氧化锌在相同条件下,X3B的降解率仅为39.80%.结果表明:制得的大比表面氧化锌纳米晶光催化活性明显高于传统方法制得的氧化锌.考察了金修饰对氧化锌光催化活性的影响,实验结果表明:比表面积对催化剂的光催化活性影响更大.     

超临界乙醇制备TiO2/石墨烯纳米复合材料及其表征

以氧化石墨为载体、钛酸异丙酯为前驱体,利用超临界乙醇的超临界性能和还原性,制得了晶型完善的锐钛矿TiO2/石墨烯纳米复合材料.通过红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）对采用Hummers法制得的氧化石墨（GO）进行表征;同时利用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）对TiO2/石墨烯纳米复合材料进行研究.结果表明：成功制得了氧化石墨（GO）和晶型完善的锐钛矿TiO2/石墨烯纳米复合材料,并且发现二氧化钛在石墨烯纳米片层上呈现为有规则的颗粒,分散均匀,平均粒径为8.24 nm.     

热电层压器件的制备及性能影响分析

采用具有不同电负性的金属材料作为电极,以具有良好电子传输性能的碳材料和压电半导体材料为 中间层,在机械压力下制备了热电发生器(TEG).首先采用液相剥离制备了石墨烯,另外通过水热法制备了纳米 氧化锌粒子,并分别采用拉曼光谱、原子力显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪对制备的石墨烯和氧化锌进 行了表征.主要考察了在不同环境温度下,极板材料的电负性差异、碳材料的种类以及氧化锌的粒度对器件产能 效果的影响. 研究表明,极板材料之间的电负性差异是对器件产能效应影响最显著的因素,电负性差异越大, TEG产能效果越好;随着环境温度的提高,TEG产能效应增强;石墨烯是比炭黑更优异的电子传输材料,且纳米 氧化锌的产能效果优于微米级氧化锌.在工作条件下,分别以铜箔和镁箔为极板,以石墨烯和纳米氧化锌为中间 层的层压TEG器件,其输出电流为2.97 mA,输出电压为1.45 V.该热电器件可在余热回收领域获得应用.     

活性炭-纳米二氧化钛电解染料废水基础研究

采用吸附、焙烧法制备了活性炭-纳米二氧化钛催化剂,对染料溶液进行了电催化氧化降解规律的研究,通过正交试验比较了各因素对降解效果的影响。结果表明,纳米二氧化钛催化剂的催化效果显著,该工艺能有效去除废水中的有机物,去除机制主要是电致H2O2和羟基自由基(.OH)对有机物的氧化、降解。以水杨酸为探针性物质,推测出电催化氧化过程中羟基自由基的产生。     

铁氧化物/石墨烯复合光催化材料的制备及其光催化性能研究

采用水热合成技术和原位调控技术,以富含羟基组分的甘油物质丙三醇作为催化剂的结构导向剂,可控合成高可见光活性的α-Fe2O3纳米粒子,并进一步制备出形貌结构可控的α-Fe2O3/石墨烯可见光复合催化剂.利用TEM、XPS、XRD等对复合材料进行表征,考察其在可见光条件下降解水中甲基橙(MO)的效能,并对光催化氧化机制进行初步探讨.结果显示,随着催化反应时间的增加,甲基橙的降解率不断增大.在溶液p H值为2、催化剂投加量为0. 1 g时,甲基橙降解率最高;无机盐离子对降解过程存在抑制作用,Na3PO4的抑制效果最显著.