碳納米管：石墨烯基複合材料製備及應用（簡體書）

本書基於作者多年來的科研成果編著而成，主要介紹了碳納米管和石墨烯基複合材料的製備、性能及應用。研究了碳基納米複合材料的電催化性能，建立了測定水合肼、亞硝酸鹽、苯酚等物質的電化學分析新方法；在紫外光或可見光下，利用碳基納米複合材料實現了對有機污染物聚丙烯醯胺和苯酚的光催化降解；利用碳基納米複合材料的高吸附性能，實現了對廢水中油和染料的高效吸附分離。
本書可供化工、材料、環境、分析領域的研究人員，特別是從事石墨烯複合材料研發和應用的技術人員參考。

本書為作者科研一手資料，研究了碳基（石墨烯和碳納米管）納米複合材料的電催化性能，建立了測定水合肼、亞硝酸鹽、苯酚等物質的電化學分析新方法；在紫外光或可見光下，利用碳基納米複合材料實現了對有機污染物聚丙烯醯胺和苯酚的光催化降解；利用碳基納米複合材料的高吸附性能，實現了對廢水中油和染料的高效吸附分離。

第1章 概述 1

1．1碳納米管 /1

1．1．1碳納米管的結構 / 1

1．1．2碳納米管的製備 / 2

1．1．3碳納米管的純化 / 4

1．1．4碳納米管的特性 / 5

1．1．5碳納米管複合材料的吸附性能 / 5

1．1．6碳納米管複合材料的電催化性能 / 7

1．1．7碳納米管複合材料的光催化性能 / 9

1．2石墨烯 /11

1．2．1石墨烯的性質 / 13

1．2．2石墨烯的製備方法 / 14

1．2．3石墨烯基複合材料的製備方法 / 16

1．2．4石墨烯複合材料的吸附性能 / 17

1．2．5石墨烯複合材料的電催化性能 / 19

1．2．6石墨烯複合材料的光催化性能 / 21

1．3小結 /27

參考文獻 / 29



第2章 金屬/石墨烯複合材料的製備及其催化性能研究 37

2．1Ag-Ni/石墨烯複合材料的製備及其催化性能研究 / 38

2．1．1還原氧化石墨烯（rGO）及相關複合材料的製備 / 38

2．1．2Ag-Ni/rGO複合材料的表徵 / 39

2．1．3Ag-Ni/rGO對H2O2的電催化性能 / 41

2．1．4Ag-Ni/rGO/GCE對水合肼的催化性能研究 / 45

2．1．5小結 / 49

2．2Cu/石墨烯納米複合材料的製備及電催化性能研究 / 50

2．2．1Cu/GO/GCE的製備 / 51

2．2．2Cu/GO納米複合材料的表徵 / 51

2．2．3Cu/GO/GCE對抗壞血酸催化性能的研究 / 52

2．2．4Cu/GO/GCE電極對亞硝酸鈉催化性能的研究 / 55

2．2．5小結 / 60

2．3Cu-Ag/GO複合材料的製備及其催化性能研究 / 60

2．3．1Cu-Ag/GO/GCE的製備及表徵 / 60

2．3．2亞硝酸鈉在不同電極上的循環伏安圖 / 60

2．3．3實驗條件的優化 / 62

2．3．4線性範圍和檢出限 / 64

2．3．5幹擾實驗 / 66

2．3．6修飾電極的穩定性及重現性 / 66

2．3．7回收測定 / 66

2．4小結 / 66

參考文獻 / 67



第3章 金屬化合物/石墨烯複合材料 72

3．1鎳基複合材料/石墨烯的電催化性能研究 / 73

3．1．1Ni(OH)2-Ni/GO/GCE的製備及表徵 / 74

3．1．2電解體系的優選 / 75

3．1．3Ni(OH)2-Ni/GO/GCE對甲醛的催化性能研究 / 78

3．1．4Ni(OH)2-Ni/GO/GCE對葡萄糖的催化性能研究 / 80

3．1．5小結 / 83

3．2Cu-BTC/GO對亞甲基藍的吸附性能研究 / 84

3．2．1Cu-BTC/GO的製備 / 85

3．2．2Cu-BTC/GO的表徵 / 85

3．2．3Cu-BTC/GO對亞甲基藍吸附性能研究 / 89

3．2．4小結 / 93

3．3石墨烯/二氧化鈦複合材料的製備及催化性能研究 / 94

3．3．1 GR/TiO2複合光催化劑的製備及表徵 / 94

3．3．2光催化性能研究 / 96

3．3．3光催化降黏機理 / 99

3．3．4小結 / 99

3．4Ag/CuS/rGO複合材料的製備及其電催化性能研究 / 100

3．4．1rGO基複合材料的製備 / 100

3．4．2Ag/CuS/rGO複合材料的表徵 / 101

3．4．3亞硝酸根離子電化學傳感器 Ag/CuS/rGO/GCE / 103

3．4．4電催化氧化亞硝酸根離子的影響因素 / 105

3．4．5NO2-離子含量的測定 / 108

3．4．6Ag/CuS/rGO/GCE的重現性、穩定性及抗幹擾性 / 109

3．4．7實際樣品分析 / 109

3．4．8小結 / 110

3．5新型油田污水除油劑的製備及性能研究 / 110

3．5．1PDDA/Fe3O4/GE的合成 / 111

3．5．2PDDA/Fe3O4/GE的表徵 / 112

3．5．3污水油含量分析方法 / 113

3．5．4反應條件對除油劑性能的影響 / 113

3．5．5除油劑的重複利用性能 / 116

3．5．6小結 / 117

參考文獻 / 117



第4章 碳納米管複合材料 123

4．1基於ZrO2/CNT多孔納米複合材料的電催化性能研究 / 124

4．1．1ZrO2/MWCNTs/Au的製備 / 124

4．1．2ZrO2/MWCNTs的表徵 / 125

4．1．3ZrO2/MWCNTs/Au的電催化行為研究 / 126

4．1．4NO2-擴散係數的計算 / 127

4．1．5pH值的優化 / 128

4．1．6 NO2-的安培檢測 / 129

4．1．7幹擾試驗 / 130

4．1．8傳感器的穩定性研究 / 130

4．1．9小結 / 130

4．2基於TiO2/CNT多孔納米複合材料的電化學傳感器的構置及應用 / 131

4．2．1TiO2/MWCNTs/GCE納米複合材料的製備及表徵 / 131

4．2．2TiO2/MWCNTs對CC和HQ的電化學行為 / 132

4．2．3實驗條件優化 / 133

4．2．4對苯二酚和鄰苯二酚的選擇性測定 / 135

4．2．5對苯二酚和鄰苯二酚的同時測定 / 136

4．2．6傳感器的穩定性 / 137

4．2．7小結 / 138

參考文獻 / 138