石墨烯納米復(fù)合材料的制備與光電、吸附性能研究.pdf

1、近年來(lái)，石墨烯基納米復(fù)合材料由于結(jié)合了石墨烯與納米材料的特性而產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，在光電器件、透明電極、傳感器、電容器、鋰離子電池、催化等領(lǐng)域表現(xiàn)出誘人的應(yīng)用前景，正日益受到研究者的關(guān)注。本論文制備了石墨烯/聚苯胺(PANI)復(fù)合薄膜、石墨烯/四氧化三鐵(Fe3O4)、石墨烯/硫化鎘(CdS)等高分子納米復(fù)合材料，研究了復(fù)合材料的光電性能、吸附性能及光催化性能。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　1.采用聚苯胺修飾還原氧化石墨烯-原位生成法制備了石

2、墨烯/PANI/CdS復(fù)合薄膜，研究了材料的三階非線性光學(xué)性能(NLO)。用紅外(FTIR)、X-射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、熱重(TGA)和紫外-可見(jiàn)(UV-Vis)等方法對(duì)材料進(jìn)行了表征，用Z-掃描(Z-scan)測(cè)試了材料的三階NLO性能。結(jié)果表明，石墨烯/PANI/CdS的三階NLO吸收系數(shù)可達(dá)到-4.3 cm/GW分別高于石墨烯/PANI(-2.4 cm/GW)和PANI（-1.5cm/GW），

3、表明石墨烯/PANI/CdS中存在協(xié)同效應(yīng)。
　　2.采用一步溶劑熱法制備了石墨烯/Fe3O4復(fù)合材料，并研究了其對(duì)水中甲基橙的吸附脫色性能。吸附動(dòng)力學(xué)分析表明，吸附過(guò)程符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，理論最大吸附能力為92.59 mg/g，循環(huán)使用5次后去除效率為初始效率的95％，材料耐久性良好。
　　3.采用一步溶劑熱法制備了石墨烯/CdS復(fù)合材料，研究了該材料光催化氧化甲基橙的性能。正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，反應(yīng)溫度對(duì)光催化性能影響較大。