Ag-rGO复合材料的制备及其甲基橙吸附性能研究

采用Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),再以乙二醇和乙二胺为溶剂和还原剂,采用水热法合成了Ag掺杂还原氧化石墨烯(Ag-rGO)复合材料,并对其吸附甲基橙(MO)的性能进行了研究。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外分光光度计(UV-Vis)等手段,对所制备的样品进行了表征。为了进一步研究Ag-rGO复合材料对甲基橙的吸附机理,考察了Ag掺杂量、甲基橙溶液pH、初始浓度、吸附时间和吸附温度等因素对Ag-rGO复合材料吸附甲基橙性能的影响。实验结果显示,Ag-rGO复合材料对甲基橙的吸附,更符合langmuir吸附等温模型,为化学吸附。在318K时,最大单层吸附量为75.87mg·g^(-1),表明Ag-rGO复合材料具有较好的吸附性能。动力学研究结果表明,该吸附过程符合准二级动力学和内扩散模型,甲基橙的吸附速率不仅与Ag-rGO复合材料表面的官能团有关,也与它的孔道结构相关。

rGO/Ag复合修饰电极的微生物燃料电池对五氟磺草胺的降解效果

为研究微生物电池在浓药降解方面的应用,以纳米银(rGO/Ag)复合修饰/石墨毡(graphite felt,GF)电极作为阳极,研究双室微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)的产电性能及其对五氟磺草胺降解的影响。结果表明:以Desulfovibriode sulfuricans为产电菌,初始五氟磺草胺质量浓度为10mg/L时,经rGO/Ag复合修饰MFC的GF阳极后,MFC的产电性能及对五氟磺草胺的降解作用皆有所提高,其中,分别以GF电极和rGO/Ag/GF复合电极为阳极时,MFC的双电层电容量分别为1.46×10^(-3)和3.85×10^(-3)mF,电子转移阻抗分别为114和61Ω,五氟磺草胺降解率分别为53.6%和67.3%。改变初始五氟磺草胺浓度和酸碱度可以影响MFC产电性能和五氟磺草胺降解作用,初始五氟磺草胺浓度为5 mg/L时,MFC的最大功率密度和五氟磺草胺的降解率分别为136.8 mW/m^(2)和70.5%,但随着初始五氟磺草胺浓度增加,其产电性能和降解作用会受到一定程度的抑制。初始酸碱度为弱碱性和中性条件时,MFC的产电性能及降解作用较高,其功率密度和降解率分别145.5 mW/m^(2)和71.4%,研究表明,MFC可以利用五氟磺草胺作为燃料,在降解的过程中同时产生电能。研究结果可为实现五氟磺草胺高效降解的同时提高MFC产电性能提供理论依据。

Ag-Cu_2O/RGO纳米复合物的的制备及其SERS活性的研究

通过简单的化学还原法在室温条件下成功的合成了三元的Ag-Cu2O/RGO纳米复合物,这种复合物结合了Ag,Cu2O以及石墨烯三者的特性,表现出了很高的SERS活性。Cu2O/RGO具有一定表面增强能力,复合了Ag纳米粒子后,Ag-Cu2O/RGO纳米复合物对探针分子PATP的检测可以达到10-9 mol·L-1,一方面由于石墨烯比表面积大并具有大π键结构对分子起到了很好的富集作用,另一方面是由于Cu2O和Ag共同的SERS增强作用提高了SERS信号。因此该基底在SERS检测上有潜在的应用。

LiFePO_4/CuO/Ag/RGO四元复合材料的制备与电化学性能研究

采用水热法、化学沉积法、有机溶剂还原法,逐步合成了择优生长、石墨烯基复合材料包覆改性的锂离子电池四元复合正极材料LiFePO_4/CuO/Ag/RGO。分别采用XRD、TEM和循环充放电等手段对材料进行性能表征。结果表明,包覆后的LiFePO_4呈橄榄石型结构,包覆材料未对LiFePO_4结构和晶型产生影响。所制备的材料呈现择优生长的棒状结构,石墨烯基复合材料将LiFePO_4包覆,构成稳定的导电网络。电化学性能测试表明,改性后的复合材料在0.2C倍率下首次充放电比容量最高达到166mA·h/g。即使在50C高倍率下首次放电比容量依然达到87.9mA·h/g,表现出优良的的倍率和循环稳定性。

一步法合成Ni-Ag/rGO及其催化性能研究

采用一步法制备了还原石墨烯(rGO)负载的Ni-Ag二元双金属(Ni-Ag/rGO)纳米复合材料,采用XRD、TEM对其结构和形貌进行了表征,并研究了其催化性能。结果表明,金属纳米颗粒均匀地负载在rGO片层上,Ni-Ag/rGO能很好地催化对硝基苯酚的还原;同时材料本身具有很好的磁性,能够利用磁铁很好地回收,且具有较好的重复使用性能。

用于电化学超级电容器的性能优异的六角形Ag@CoS/rGO纳米复合电极材料的设计

合成混合金属/金属硫化物(Ag@CoS)与还原氧化石墨烯(rGO)的纳米复合材料(Ag@CoS/rGO),有可能用作超级电容器的电极。采用水热法成功地将Ag@CoS沉积在还原氧化石墨烯纳米片上,这意味着在还原氧化石墨烯骨架上生长出二维银和硫化钴基的六角形结构。对所合成的复合材料的结构、形貌和电化学行为进行研究。XRD结果表明,制备的纳米复合材料由于CoS和Ag的加入而呈六角结构。FTIR光谱中出现在470.33 cm^−1附近的谱带为Ag@CoS/rGO纳米复合材料中S—S键的吸收谱。采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析材料清晰的六角结构,其晶粒尺寸从纳米级到微米级。该电极材料表现出良好的循环稳定性,当电流密度为0.5 A/g时,其比电容为1580 F/g。即使经过1000次循环,容量保持率也没有任何损失。由电化学行为研究结果可知,所制备的新型纳米复合材料非常适合用作电化学超级电容器的电极。

Ag/reduced graphene oxide(RGO) nanocomposites for detection of TNT

The modified Hummers method was employed to generate graphene oxide,and Ag /reduced graphene oxide (RGO) nanocomposites were synthesized at different temperatures by using sodium citrate as the reductant. Scanning electron microscopy (SEM),transmission electron microscopy (TEM),X-ray diffraction (XRD),X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Raman spectroscopy were employed to characterize the reaction products. The results indicate that RGO has been synthesized successfully,and Ag particles are distributed evenly on the surface of RGO.The RGO prepared at a reaction temperature of 120℃ shows the best surface-enhanced Raman scattering (SERS) activity.The Ag /RGO nanocomposites modified by 10^- 5 mol /L 4-aminothiophenol (PATP) successfully detect a 10^- 5 mol /L 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) alcohol solution.

微波辅助法合成Ag/CuxCo1-xFe2O4/RGO及其在光催化降解亚甲基蓝的吸附性能研究

通过一步微波辅助法合成Ag/Cu xCo 1-x Fe 2O 4/RGO复合光催化剂.通过X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、能量色散谱(EDS)、元素面分布(Mapping)及热重分析(TGA)等手段对复合光催化剂进行表征,并对其光催化降解亚甲基蓝的吸附性能进行研究.研究结果表明,在紫外光照射下,Ag/Cu xCo 1-x Fe 2O 4/RGO具有光催化降解MB的吸附性,Co 2+代替Cu 2+时,光催化活性会有所提升.

Ag/RGO/纤维素复合纸的制备及性能研究

本研究将Ag/纤维素和氧化石墨烯(GO)/纤维素均匀混合,利用抽滤工艺和水合肼还原法制备Ag/RGO/纤维素复合纸。利用X射线光电子能谱仪和扫描电子显微镜表征了Ag/RGO/纤维素复合纸的结构和形貌,并研究了复合纸的导电性、机械强度、热稳定性和抗菌活性。结果表明,Ag/纤维素和RGO/纤维素紧密结合在一起,Ag/RGO/纤维素复合纸的电导率为0.042 S/cm,低于Ag/纤维素纸的电导率。Ag/RGO/纤维素复合纸的杨氏模量和断裂伸长率分别为489 MPa和4.5%,相比纤维素纸分别提高了12.9%和7.1%;第二阶段热解开始温度为300℃,相比纤维素纸提高了40℃。Ag/RGO/纤维素复合纸具有优良的抗菌活性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为14 mm和9 mm。