電合成石墨烯修飾電極的制備及應(yīng)用.pdf

1、石墨烯是一種世界上最薄、硬度最高的新型二維碳材料,這種特殊結(jié)構(gòu)蘊(yùn)含了豐富而新奇的物理現(xiàn)象及許多優(yōu)異性質(zhì),使其成為材料科學(xué)領(lǐng)域的“明星”材料。石墨烯在電子、信息、能源、環(huán)境、生物醫(yī)藥和催化等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。石墨烯的合成方法有機(jī)械剝落法、碳化硅表面外延生長(zhǎng)、取向附生法、化學(xué)氣相沉積法、化學(xué)分散法、化學(xué)合成法以及電化學(xué)合成法等,眾多方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。合成石墨烯最主要遇到的問(wèn)題之一便是石墨烯易發(fā)生團(tuán)聚,本論文以電化學(xué)方法原位合成石墨烯在玻

2、碳電極表面,避免了石墨烯團(tuán)聚的可能,該方法簡(jiǎn)單、環(huán)保、無(wú)需使用強(qiáng)還原劑、電極固定劑等,適用于電分析化學(xué)的研究。本論文基于該石墨烯修飾電極開(kāi)展以下工作,具體概括如下:
　　(1)采用兩步電化學(xué)沉積法先后電化學(xué)沉積石墨烯和 PtPd合金納米粒子在玻碳電極上,制備的修飾電極(PdPt/ERGO/GCE)用于對(duì)堿性中甲醇的催化氧化,并對(duì)甲醇氧化過(guò)程機(jī)理進(jìn)行考察。PdPt合金納米粒子均勻分散在石墨烯修飾電極上,該雙金屬催化劑不僅減少了貴金屬

3、 Pt的用量,還實(shí)現(xiàn)了抗毒化能力的提高,結(jié)果令人滿意。
　　(2)結(jié)合多孔納米金屬材料比重小、比表面積大、節(jié)約原材料等優(yōu)點(diǎn),以電合成石墨烯修飾電極為基底,恒電位沉積法制備了PdCu合金/石墨烯復(fù)合材料修飾電極,再通過(guò)電化學(xué)去合金技術(shù),得到納米多孔合金/石墨烯催化劑(NP-PdCu/ERGO/GCE),該催化劑應(yīng)用于堿性甲醇氧化效果良好,同時(shí)也考察了相關(guān)催化機(jī)理。
　　(3)利用電化學(xué)合成石墨烯修飾電極的π電子體系與多環(huán)芳烴的