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石墨烯具有十分卓越的物理、化学性质,近年来受到越来越多的关注。由于不能使用简单易行的方法进行大规模生产,目前大多数石墨烯的研究集中在还原氧化石墨烯(RGO)上。通过氧化还原法制备的RGO在结构和各种性能上均与石墨烯具有很大的相似之处。RGO已被广泛应用于能源、环境、微电子等领域,随着科学研究的深入,RGO的应用会越来越广泛。石墨烯具有十分卓越的电子传输速率,在电催化剂领域具有很大应用潜力。但是由于现有制备RGO的过程中,RGO片层极易发生堆垛,极大的降低了催化剂表面的催化活性位点。本文利用了一种简单易行且对环境友好的制备方法,可控制备了不同微观结构的RGO复合材料,分析了复合材料结构的形成机理,对几种制备的材料做了相应的表征,同时也探索了复合材料在相应领域内的应用。具体工作内容如下:(1)还原氧化石墨烯/铜(RGO/Cu)复合材料的可控制备与应用研究:在本工作中我们使用简单的一步电沉积的方法制备了RGO/Cu复合材料,并且发现当乙二胺四乙酸铜(Cu EDTA)与氧化石墨烯(GO)浓度比例不断变化时,复合材料的结构也随着Cu EDTA的相对含量上升依次呈现层状结构(L RGO/Cu)、三明治结构(S RGO/Cu)和均相结构(H RGO/Cu)。S RGO/Cu中纳米片层几乎垂直的结构使其具有最大电化学活性面积(A2S=0.685cm)是其余两种结构材料的数倍(A2L=0.147cm; AH=0.2655cm2)。实验分析表明S-RGO/Cu具有最大的电化学活性面积,对肼的催化氧化也具有最大的催化氧化电流,同时具有最低的过电势。(2)还原氧化石墨烯/铂-铜(RGO/Pt Cu)复合材料的制备与应用研究:使用一步电沉积的方法制备Pt NPs、RGO/Pt、RGO/Pt Cu三种复合材料,三种材料的微观结构以及组成通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱等来表征,其中RGO/Pt Cu纳米片层也有一定的直立生长的现象,通过电化学表征后发现RGO/Pt Cu具有最大的电化学活性面积。研究了不同复合材料对甲醇(CH3OH)的催化性能,结果表明RGO/Pt Cu具有最强的催化效率,同时采用了计时电流法研究了不同催化剂对CH3OH的催化稳定性,以及研究了不同催化剂对CO的电催化氧化性能,数据结果表明RGO/Pt Cu具有很强的催化稳定性以及抗CO中毒性。