氧化石墨烯表面吸附有大量的氧化碳质碎片，它们对氧化石墨烯的电学性质（如导电性等）有显著的影响。我们的实验发现，在氧化石墨烯还原为石墨烯后，这些碎片依然能够牢固地吸附在石墨烯表面。最有意义的是，这些碳质" />
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碳质碎片对氧化石墨烯及石墨烯的电化学性质的影响

作　者: 李晓萌
导　师: 朱连德
学　校: 东北师范大学
专　业: 分析化学
关键词: 电化学 氧化石墨烯 石墨烯 碳质碎片
分类号: O613.71
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


据文献报道采用化学剥离石墨的方法制备的石墨烯 的学位论文">氧化石墨烯表面吸附有大量的氧化碳质碎片，它们对氧化石墨烯的电学性质（如导电性等）有显著的影响。我们的实验发现，在氧化石墨烯还原为石墨烯后，这些碎片依然能够牢固地吸附在石墨烯表面。最有意义的是，这些碳质碎片对还原后的石墨烯的电化学性质，特别是电化学催化性质，亦有显著的影响。有鉴于此，本论文详细地研究了碎片分子的分离及其组成，探讨了它们的存在对化学和电化学两种不同方法合成的石墨烯的电化学性质的影响。本论文主要包含以下两部分内容：（1）我们证明了氧化石墨烯/原位电化学还原的氧化石墨烯（简称石墨烯）修饰电极的电化学性质受这些碳质碎片的影响，我们选取了β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）,抗坏血酸（AA），多巴胺（DA）,和对乙酰氨基苯酚（AP）作为目标分析物，发现这些碳质碎片对于氧化石墨烯和石墨烯的电催化性质的影响是完全不同的，去掉碳质碎片之后氧化石墨烯的电化学催化性能增强了，而石墨烯去掉碳质碎片之后电催化性能却大大降低。（2）我们还发现化学还原的氧化石墨烯（简称石墨烯）上也吸附有碳质碎片，将碳质碎片与石墨烯分离并将收集的碎片进行了一系列的表征，结果表明碎片主要由一些含氧的芳香族化合物组成。把纯化前后的石墨烯进行对比，发现石墨烯的晶体结构基本没有变化，但纯化后石墨烯上含氧官能团含量降低了。随后通过循环伏安法探究了碳质碎片对石墨烯电化学分析性能的影响，实验证明碳质碎片对抗坏血酸（AA），β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH）,对乙酰氨基苯酚（AP）和过氧化氢（H2O2）的氧化/还原起到了很大的促进作用。通过与石墨对比，发现去掉这些碳质碎片以后石墨烯并没有比石墨表现出更好的电化学分析性能。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 文献综述  9-21
  1.1 石墨烯概述  9-10
  1.2 石墨烯的制备  10-13
    1.2.1 微机械力剥离法  10
    1.2.2 碳纳米管剖开法  10-11
    1.2.3 外延生长法  11
    1.2.4 化学气相沉积法  11
    1.2.5 电弧放电法  11-12
    1.2.6 化学还原氧化石墨烯  12-13
  1.3 石墨烯的性质  13-14
    1.3.1 石墨烯的电学性质  13
    1.3.2 石墨烯的光学性质  13-14
    1.3.3 石墨烯的热学性质  14
    1.3.4 石墨烯的力学性质  14
  1.4 石墨烯的功能化  14-15
  1.5 石墨烯的应用  15-17
    1.5.1 化学传感器和生物传感器  15-16
    1.5.2 储能器  16-17
  1.6 对于石墨烯优异电化学性质的质疑  17-20
    1.6.1 石墨烯的分析优势并不明显  17-18
    1.6.2 石墨烯的层数并不影响其分析性能  18
    1.6.3 不同方法制备的石墨烯具有不同的电化学性质  18-19
    1.6.4 含氧官能团对石墨烯的影响  19
    1.6.5 表面活性剂对石墨烯性质有影响  19-20
    1.6.6 金属离子对石墨烯性质有影响  20
  1.7 本工作的意义  20-21
第二章 吸附碳质碎片对氧化石墨烯以及原位电化学还原氧化石墨烯的电化学性质的影响  21-29
  2.1 前言  21-22
  2.2 实验部分  22-23
    2.2.1 仪器与试剂  22
    2.2.2 氧化石墨烯的合成  22
    2.2.3 氧化石墨烯的纯化  22-23
    2.2.4 氧化石墨/玻碳电极和石墨烯/玻碳电极的制备  23
  2.3 结果与讨论  23-28
    2.3.1 a-GO和b-GO的热重分析  23-24
    2.3.2 a-GO修饰电极和b-GO修饰电极的电催化性质  24-25
    2.3.3 a-RGO修饰电极和b-RGO修饰电极的电催化性质  25-28
  结论  28-29
第三章 吸附碳质碎片对化学还原的石墨烯的电化学催化性质的影响研究  29-41
  3.1 前言  29-30
  3.2 实验部分  30-31
    3.2.1 仪器与试剂  30-31
    3.2.2 石墨烯的制备  31
    3.2.3 石墨烯的纯化  31
    3.2.4 石墨烯修饰电极的制备  31
  3.3 结果与讨论  31-40
    3.3.1 碳质碎片的物理表征  31-33
    3.3.2 a-GR和b-GR的物理表征  33-36
    3.3.3 a-GR和b-GR的电化学性质  36-40
  结论  40-41
参考文献  41-47
致谢  47-48
在学期间公开发表论文及著作情况  48

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 无机化学 > 非金属元素及其化合物 > 第Ⅳ族非金属元素（碳和硅）及其化合物 > 碳C
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