機(jī)械球磨法制備石墨烯量子點(diǎn)及其在超級(jí)電容器中的應(yīng)用.pdf

1、石墨烯量子點(diǎn)(GQDs)是一種新型的碳納米材料，其尺寸在10 nm以下。由于GQDs顯示熒光特性，因此大多數(shù)應(yīng)用集中在光致發(fā)光的相關(guān)領(lǐng)域。在最近的研究中，由于其表面積大，因此被做成電極應(yīng)用于電容器和電池方面。本文以GQDs新的制備方法為對(duì)象展開研究，以六氯苯作為碳的前驅(qū)體，采用機(jī)械球磨法制備GQDs，并對(duì)其反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、形貌結(jié)構(gòu)、電容性能等進(jìn)行探索，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　第一部分，以六氯苯為原料，加入鎂粉進(jìn)行球磨反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明

2、當(dāng)球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為180 r/min，球磨時(shí)間為16 h、金屬鎂粉與六氯苯的摩爾比為9∶1時(shí)，得到的GQDs產(chǎn)率最高。通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)對(duì)該方法的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行探索，結(jié)果表明六氯苯的去除率與時(shí)間基本成線性關(guān)系，說(shuō)明通過(guò)該法制備GQDs的反應(yīng)過(guò)程符合準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。該制備方法鮮見文獻(xiàn)報(bào)道，有一定創(chuàng)新性，通過(guò)該方法能實(shí)現(xiàn)對(duì)GQDs的批量生產(chǎn)。
　　第二部分，通過(guò)XRD、TEM、FT-IR、XPS、Raman、Zet

3、a電位、PL等手段對(duì)所得GQDs進(jìn)行表征，結(jié)果表明該方法所制備的GQDs的平均尺寸為2.5 nm，且表面含有大量的羥基、羧基等基團(tuán)，其乙醇溶液在紫外燈(365 nm)下顯示藍(lán)色熒光。將該GQDs制作成電極材料，通過(guò)循環(huán)伏安曲線、交流阻抗、恒電流充放電以及循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試了它的電容性能。結(jié)果表明該電極材料的阻抗值為0.05 Q，在6M的KOH電解液下，比電容為128 F/g，并具有優(yōu)良的循環(huán)穩(wěn)定性。
　　第三部分，將GQDs與鎳鋁層狀