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石墨烯作为单原子层厚度的二维碳材料,从发现至今,一直是电子、能源、光学、催化等各个领域的研究热点,其理论比表面积非常大,是理想的催化剂载体。目前已有无机纳米颗粒、有机晶体、聚合物、生物材料等石墨烯基复合材料的广泛报道。其中,金属氧化物／石墨烯复合材料已应用于锂电池、传感器、超级电容器、光催化等领域,但将其用于催化反应的报道仍然比较少。因此,拓展金属氧化物／石墨烯复合材料在催化化学反应领域的应用,对于基础研究和工业化生产都有重要意义。本文采用改良的Hummers法制得氧化石墨烯,以氧化石墨烯为前驱体,分别制备出具有催化氧化能力的SnO2/RGO和Cs-WO3/RGO两种金属氧化物/石墨烯纳米复合材料。首先,通过原位水热法制备得SnO2/RGO催化剂。采用XRD、FTIR、XPS、 TEM、TG等表征确定催化剂的组成和结构。选择环己烯的环氧化作为探针反应,通过单因素平行实验研究各因素对SnO2/RGO催化氧化效果的影响,并确定最佳的反应条件,转化率与选择性分别高达92.5%和98.2%。选择11种不同类型的烯烃作为反应底物,并探讨了SnO2/RGO催化烯烃环氧化的四步反应机理,发现底物分子中双键连接供电子基团有利于环氧化反应的进行。此外,实验中还将SnO2/RGO与一系列不同纳米金属氧化物和其他载体催化剂对比,发现Sn02催化性能优于其他纳米金属氧化物且固载到石墨烯上后催化性能明显提高。最后,对环已烯的环氧化反应进行催化剂的循环实验,催化剂循环利用十次后,其转化率和选择性依旧保持在90%以上,Sn02活性组分依旧高含量地以纳米级密布在石墨烯表面。因此,SnO2/RGO具有优异的化学稳定性,工业化应用前景良好。此外,实验还创新性地制备了金属铯掺杂的CS-WO3/RGO纳米复合材料,并通过XRD、FTIR、TEM、TG等表征手段进行分析,成功将Cs-WO3制备为长10nm,宽6-8nm的纳米方形结构均匀分布在石墨烯表面。这是首次将铯掺杂的W03通过一步水热法负载到石墨烯上,相比于未负载的Cs-WO3和未掺杂的WO3/RGO,其对苯甲醇的选择性氧化具有更好的催化效果,在最优条件下转化率和选择性可达到91.2%和91.6%,且具有较好的稳定性,循环使用五次后,选择性基本不变,虽然转化率缓慢下降,但仍能保持在80%以上。