【摘 要】
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采用溶剂热方法，分别以邻苯二胺和对苯二胺为前驱体，制备了两种功能化的石墨烯材料，研究了其作为超级电容器电极材料的电化学性能.用拉曼光谱、X-射线衍射光谱、X-射线光电光谱、傅里叶-红外光谱、紫外-可见光谱、热重分析、扫描电镜、透射电镜等手段对材料的结构和形貌进行表征.结果表明，以邻苯二胺为前驱体，得到的是氮掺杂的石墨烯材料，氮掺杂量达到7.7atom％，氮的形式是苯并咪唑氮和吩嗪氮.与邻苯二胺不同
【机 构】
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南开大学,天津市卫津路94号,300071;廊坊师范学院,河北省廊坊市爱民西道100号,065000
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采用溶剂热方法，分别以邻苯二胺和对苯二胺为前驱体，制备了两种功能化的石墨烯材料，研究了其作为超级电容器电极材料的电化学性能.用拉曼光谱、X-射线衍射光谱、X-射线光电光谱、傅里叶-红外光谱、紫外-可见光谱、热重分析、扫描电镜、透射电镜等手段对材料的结构和形貌进行表征.结果表明，以邻苯二胺为前驱体，得到的是氮掺杂的石墨烯材料，氮掺杂量达到7.7atom％，氮的形式是苯并咪唑氮和吩嗪氮.与邻苯二胺不同，对苯二胺作为前驱体，起到的是支撑体的作用，其能够有效的阻止石墨烯片层在制备过程中的堆叠，从而得到的是疏松的层状结构的石墨烯材料.以具有不同结构的两种功能化的石墨烯作为电极材料组装的超级电容器均表现出了较高的比电容和很好的循环稳定性.此工作可以为石墨烯基的超级电容器的研究提供新的发展方向.
其他文献
石墨烯兼具比表面积大、电导率高、电化学稳定和成本低等优点,是构建超级电容器的理想电极材料[1,2]。本工作通过1-乙烯基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐的自由基聚合制备出聚离子液体(PIL),继而以其辅助水热还原氧化石墨烯,得到PIL修饰石墨烯(PIL-RGO),并以PIL-RGO为对称电极、离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)为电解质,组装成纽扣式超级电容器。研究发现：PIL纳米粒子均匀吸附在石
我们通过系统研究化学气相沉积温度和气体流速对于石墨烯生长结构的影响，发展了一种1-3层石墨烯的常压可控生长方法.利用该方法可在铜箔表面获得了1-3层石墨烯.紫外-可见光谱，拉曼以及扫描电子显微镜等表征手段表明石墨烯层数可控性好(覆盖度～90％)，而且石墨烯形态不受铜箔放置位置的影响(1.5×6.0cm2铜箔表面石墨烯均一).此外，对于三层石墨烯生长中间态的研究表明，石墨烯的成核层数一致，并且在后续
荧光金纳米簇具有很多优于传统的荧光团的性质,如尺寸小,好的光稳定性,大的Stokes位移等,在单分子光谱,荧光成像,重金属离子检测等方面都有可观的应用前景.本实验中,我们利用叶酸作为还原剂合成叶酸功能化的荧光金纳米簇(FA-Au-NCs),并且将FA-Au-NCs作为荧光探针检测Hg2+.我们所合成的FA-Au-NCs在紫外光源下,呈蓝色荧光发射,其荧光寿命为6.11 ns,量子效率为21％.在检
本研究利用石墨烯薄膜层间紧密的二维纳米空间作为新型的模板，采用在氧化石墨烯片层预先“播种”的方法，设计并制备得到了具有三明治结构的石墨烯/锡复合薄膜。石墨烯片层的堆叠构建的二维纳米空间结构作为模板限制了锡在高温热处理时的团聚，并引导高温熔化的锡沿着二维纳米空间进行生长，最终在石墨烯薄膜层间得到片状二维微纳结构的锡，实现了石墨烯和片状锡高效的面-面接触，提高了复合材料的导电性。同时这种二维复合材料用
硫化氢是含硫量最高的化合物(质量分数达94％)，对硫化氢的高效回收、变废为宝一直以来都是产业界和科学界关注的焦点。氧化石墨烯作为石墨烯的重要衍生物，其大的比表面积和丰富的含氧官能团赋予其优异的化学相容性和可操作性。本文从材料的表面化学出发，将硫化氢作为新型还原剂和理想的硫源，利用硫化氢和氧化石墨烯之间快速的氧化还原反应，有效去除了高浓度硫化氢并得到了石墨烯/硫复合材料[1]。氧化石墨烯表面含氧官能
多孔石墨烯具有大比表面积、开放的能带结构，丰富的活性位点等优势，可以为电活性物质的层间传输提供通畅快速的通道，从而提升材料在电化学领域的应用潜力。目前有多种方法可以在石墨烯片层上造孔，其中金属氧化物蚀刻已被证实是一种快速有效的造孔方法：利用金属对碳层的氧化作用可以在石墨烯片层上造成缺陷并进一步形成多孔石墨烯和金属氧化物的复合物。本文采用高锰酸钾及氧化石墨烯作为前驱体，利用锰氧化物原位蚀刻碳层形成多
Si是目前理论容量最高的材料.但是,其作为锂离子电池的负极材料时,充放电过程中会产生剧烈的体积变化,由此导致的电极破碎和容量衰减限制了其在商业锂离子电池中的应用.为了缓解这种缺点,本研究利用同轴静电纺丝技术制备了多孔Si/C复合纳米纤维并研究了其作为锂离子电池负极时的电化学性能.首先,以20％Si纳米颗粒(30-50nm)溶解在8％PAN的DMF溶液为静电纺丝的外层溶液,5％PMMA的DMF溶液为
石墨烯是碳的一种同素异形体，它独特的单原子层结构使其具有许多令人振奋的物理性质，例如超高的比表面积，良好的导热性和生物相容性，高速的载流子迁移率等。为了得到石墨烯材料，研究者成功的开发了许多方法，如机械剥离，外延生长，化学气相沉积和化学剥离法等。其中化学剥离法因其可以大量制备，且方法简单、易于修饰其它功能分子等特点而应用广泛。将单层的石墨烯薄片融入三维宏观组件，并最终成为一个功能系统，是实现单层石
石墨烯由于具有高的载流子迁移率和优异的力学性能,使其及其纳米复合材料在纳电子器件、高能量的超级电容器、光催化分解水、传感、环境等领域有重要的应用。但其低成本的宏量制备及其后续的中、低端产品应用中的再分散性仍是一大挑战。为改善ZnO对可见光的响应和在小尺度上铺设良好的电荷传输通道等,本文借助于壳聚糖的作用开展了ZnO纳米片和氧化石墨烯的层层堆积。利用SEM,TEM,XRD,UV-Vis,FTIR等对
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