石墨烯負(fù)載氧化鈰的制備及應(yīng)用研究.pdf

1、氧化鈰納米粒子具有本體氧化鈰的性質(zhì)，如能快速產(chǎn)生氧空位，具有很高的儲(chǔ)氧能力，同時(shí)又因?yàn)槌叽缧《邆浼{米材料的小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)、表面效應(yīng)和生物親和效應(yīng)，因而比本體氧化鈰有更好的應(yīng)用價(jià)值。
　　本文以天然石墨為原料，通過(guò)Hummers法制備得到在水溶液中分散良好的氧化石墨烯，然后以氧化石墨烯為基底，以氯化鈰為鈰源，通過(guò)“一步法”制備得到石墨烯負(fù)載氧化鈰納米復(fù)合材料，并且嘗試通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)參數(shù)來(lái)調(diào)控納米復(fù)合材料的形貌和性能。主要的研究

2、結(jié)果如下:
　　1、采用Hummers法氧化天然石墨成功制備得到在水中分散良好的氧化石墨烯，然后使用SEM、TEM表征了氧化石墨烯的形貌是薄層的片狀，其大小為500nm到1μm，使用AFM表征了氧化石墨烯的厚度為1 nm左右，使用UV-vis、FT-IR、XRD、XPS、Raman、TGA等手段表征了氧化石墨烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)，說(shuō)明氧化石墨烯含有羥基、環(huán)氧基、羧基、羰基等含氧官能團(tuán);
　　2、以氧化石墨烯為支持的載體，以氯化鈰為鈰

3、源，通過(guò)水熱法制備了石墨烯負(fù)載氧化鈰納米復(fù)合材料，并用SEM和TEM表征了所制備納米復(fù)合材料的形貌，使用XRD表征了石墨烯表面氧化鈰是屬于面心立方晶格結(jié)構(gòu)，用UV-vis、FT-IR、XPS、Raman和TGA表征了納米復(fù)合材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)，證明氧化鈰納米粒子已經(jīng)成功負(fù)載于石墨烯表面，粒徑在10nm以內(nèi);
　　3、通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)參數(shù)探討石墨烯負(fù)載氧化鈰的最佳制備條件，同時(shí)嘗試研究其反應(yīng)機(jī)理。本文通過(guò)考察堿和氯化鈰的濃度、反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物