负载光催化剂的石墨烯气凝胶在环境修复中的应用

光催化被认为是解决环境问题十分有前景的方法之一。三维石墨烯气凝胶(3DGA)是一种新颖的光催化材料,具有独特的多孔结构和优异的载流子迁移性能,常被用作支撑和增强半导体催化活性的催化剂。分析了负载光催化剂的3DGA的催化机理,并综述了3DGA在空气污染物、水污染物和抗生素等环境领域的部分处理方法,举例了解了如元素掺杂、构建异质结、Z型异质结等常见的3DGA光催化机制。

硫、氮共掺杂三维石墨烯的全固态超级电容器

石墨烯以其超高导电性和超大比表面的独特优势常被应用于对称超级电容器的电极材料,然而二维石墨烯纳米片层间的范德华力容易导致片层堆叠。并且水溶液作为电解质组装的超级电容器在充电过程中可能发生水分解反应导致充电电压受限从而极大地降低它的能量密度。基于此,本研究采用水热法制备了硫、氮共掺杂的三维石墨烯气凝胶电极材料,研究了石墨烯材料的微观形貌、表面化学性质及水热反应时间对材料电化学性能的影响。结果表明:S,N-rGO-2具有发达的孔结构和高含量的杂原子。在5mV/s的扫描速率下比电容高达358.5F/g,使用固态电解质组装的全固态超级电容器充电电压可以达到1.8V,在1A/g的电流密度下比电容高达118.3F/g,能量密度达到14.9Wh/kg,并且10000次充/放电后的比电容保留率和库仑效率均接近100%。S,N-rGO-2表现出优异的双电层电容性能,可作为有潜力的超级电容器电极材料。

三维石墨烯的制备及其吸附水中污染物的研究进展

综述了三维石墨烯3种不同结构的制备方法及其吸附性能,并从污水处理角度总结了三维石墨烯对水中几种典型污染物的吸附能力和效果。目前三维石墨烯在环境保护领域中的发展方向主要为:开发可以重复利用,且低成本的环境友好型三维石墨烯吸附材料;制备可同时去除水中多种污染物的广谱性吸附剂;探究三维石墨烯对水中纳米级污染物的去除性能。

太西煤基新型功能炭材料的制备及其电化学性能

以宁夏太西煤高温直流电煅炉制备的煤基石墨为原料,利用Hummers氧化法制备了氧化石墨,然后分别采用水热法和高温膨胀法制备了煤基三维石墨烯气凝胶(3D-GA)和煤基膨胀石墨(EG)两种新型功能炭材料,并通过FTIR,XRD和SEM对其进行了表征,利用电化学工作站对其电化学性能进行了测试和比较。结果表明:在电流密度500 mA/g下,3D-GA和EG的比电容分别为206 F/g和214 F/g,相比煤基石墨烯粉体(G)的比电容113 F/g,分别提高了82.3%和89.4%;充放电循环1000圈后,3D-GA和EG的比电容保持率分别为95.1%和101%,3D-GA和EG均表现出良好的循环稳定性。