氧化钨纳米片与石墨烯基多级复合纳米材料的构筑与气敏性能研究
氢气在氧化钨-氮化硼-石墨烯复合材料中的解吸性能研究
氢气在氧化钨-氮化硼-石墨烯复合材料中的解吸性能研究氢气作为一种清洁能源备受关注，其吸附与解吸性能对于储氢材料的性能至关重要。
在现有研究中，氧化钨、氮化硼和石墨烯等材料被广泛应用于储氢材料中，而复合这三种材料可能会进一步改善储氢性能。
本文旨在研究氢气在氧化钨-氮化硼-石墨烯复合材料中的解吸性能，以期为氢能源的应用提供新思路。
首先，本文将介绍氢气作为清洁能源的重要性以及目前氢能源研究的现状和挑战。
随后，对氧化钨、氮化硼和石墨烯等材料的特性和在储氢领域的应用进行系统的综述，为后续研究奠定基础。
接着，本文将深入探讨氧化钨-氮化硼-石墨烯复合材料的制备方法及其结构性能。
通过不同比例、不同工艺条件下的复合，研究复合材料的结构特征及其对氢气解吸性能的影响，为材料性能优化提供依据。
同时，通过表征手段如X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）等对复合材料的微观结构进行分析，为解释解吸性能提供实验依据。
在材料制备和性能表征的基础上，本文将展示氧化钨-氮化硼-石墨烯复合材料在氢气解吸性能方面的研究结果。
通过实验数据的分析，探究复合材料对氢气解吸过程的影响机理，寻找提高解吸速率和储氢容量的途径，为材料设计和改进提供指导。
最后，本文将总结研究结果并对未来的研究方向进行展望。
在总结中，将重点讨论本研究的创新点和不足之处，并提出改进的建议。
在展望中，将探讨氧化钨-氮化硼-石墨烯复合材料在氢能源领域的潜在应用及可能的发展方向，为未来研究提供新思路和启示。
总结一下本文的重点，我们可以发现，通过对氢气在氧化钨-氮化硼-石墨烯复合材料中解吸性能的研究，期望能够为氢能源的应用和储氢材料的设计提供有益的参考，推动清洁能源技术的发展。
愿本研究能够为相关领域的研究者和从业者提供有益的信息和启示，共同推动氢能源技术的进步和应用。
三种纳米结构三氧化钨的气敏性研究
三种纳米结构三氧化钨的气敏性研究王新刚;郭一凡;田阳;刘丽丽;张怀龙【摘要】Utilizing ammonium metatungstate [(NH4)6W12O40] as raw material, we produced three kinds of nanostructured WO3 under the same reaction conditions by controlling the concentration of citric acid (C6H8O7). The nanostructured WO3 was characterized by XRD, SEM and TEM. Then, three kinds of gas sensors including WO 3 nanorod gas sensors, WO3 nanoplate gas sensors and WO3 nanoplate/nanorods mixing gas sensors were further manufactured. The sensitivity was measured for three kinds of nanostructured WO 3 gas sensors under the condition of acetone, ammonia and formaldehyde gas respectively. Experimental results show that the sensitivities of the three kinds of nanostructured WO3 firstly increase and then decrease with the increase of temperature at gas concentration of 1 000 ×10-6. In contrast, the sensitivity of WO3 nanoplate gas sensors is the highest among the three kinds of nanostructured WO3 for the three kinds of gases in the range of measuring temperature. The opt imum operating temperature of WO3 nanoplate gas sensor is 350 ℃, 300 ℃, 325 ℃, 250 ℃ and its maximum sensitivity is 25.4, 18.52, 30.29, 18.31 in acetone, ammonia and formaldehyde gas, respectively. The sensitivity of the three kinds of nanostructured WO3 firstly increases and then decreases with the increase of temperature in the acetone gas of 50 × 10-6 and the formaldehyde gas of 100×10-6, respectively. The sensitivityof WO3 nanoplate is obviously higher than that of other twonanostructured WO3. At the optimum operating temperature, the acetone and formaldehyde gas with lower concentration can be detected by using nanoplate WO 3 gas sensor.%试验以偏钨酸铵为钨源，采用水热法在相同的反应条件下，通过控制柠檬酸的加入量，合成了三种纳米结构的三氧化钨，并采用XRD、SEM和TEM对合成的WO3粉末进行分析。
石墨烯-多金属氧酸盐复合材料的制备及性能研究
石墨烯-多金属氧酸盐复合材料的制备及性能研究摘要：本文以石墨烯为载体，采用水热法制备出一种石墨烯/多金属氧酸盐复合材料。
通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、热重分析等多种手段对其结构和性能进行表征和研究。
结果表明，该复合材料具有优异的催化性能、电催化性能和光催化性能，并且表现出良好的循环稳定性。
研究结果对于复合材料的制备和应用具有一定的指导意义。
关键词：石墨烯；多金属氧酸盐；复合材料；催化性能；电催化性能；光催化性能一、简介石墨烯作为一种极具潜力的材料，其应用领域广泛，例如电化学能源存储、催化剂、电极、生物传感和光电子等方面。
为了提高石墨烯的性能和应用范围，研究者们不断探索其与其他纳米材料复合的方法。
多金属氧酸盐作为一种种蓝色晶体，具有很高的光学透过性和光催化活性，因此与石墨烯的复合有望进一步提高石墨烯的催化性能、电催化性能以及光催化性能。
本文中，我们采用水热法制备出了一种石墨烯/多金属氧酸盐复合材料，并对其结构和性能进行了详细的研究和表征，包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和热重分析（TGA）等多种手段。
此外，我们还评估了该复合材料的催化性能、电催化性能和光催化性能，并研究了其循环稳定性。
二、实验材料：石墨烯、多金属氧酸盐、乙二胺、丙二醇等。
制备：将石墨烯溶于去离子水中，加入适量的多金属氧酸盐，加入乙二胺和丙二醇作为还原剂和表面活性剂，搅拌后加热至100℃反应2小时，离心、洗涤干燥即可。
表征：使用SEM和TEM观察其形貌和结构；使用XRD研究其晶体结构和晶格参数；使用TGA研究其热稳定性。
性能研究：使用循环伏安法、线性扫描伏安法等测试其电催化性能；使用紫外可见光谱、荧光光谱、电化学阻抗谱等测试其光催化性能。
三、结果与讨论SEM和TEM图像显示出制备的复合材料呈现出片状结构，并且石墨烯与多金属氧酸盐表面紧密贴合。
XRD图谱表明，复合材料中多金属氧酸盐的晶格参数与其单质相同，同时石墨烯的存在也对多金属氧酸盐的晶体结构起了一定的修饰作用。
石墨烯基复合材料的制备及吸波性能研究进展
石墨烯基复合材料的制备及吸波性能研究进展摘要随着吉赫兹（GHz）频率范围的电磁波在无线通信领域的广泛应用，诸如电磁干扰、信息泄露等问题亟待解决。
此外，军事领域中的电磁隐身技术与导弹的微波制导需要，使得电磁波吸收材料受到持续而广泛的关注。
因此，迫切需要发展一种厚度薄、频带宽、强吸收的吸波材料。
石墨烯作为世界上最薄硬度最强的纳米材料，优点很多，例如石墨烯制成的片状材料中，厚度最薄，比表面积较大，具有超过金刚石的强度等，这些优点满足吸波材料的需求。
石墨烯基复合材料在满足吸波材料基本要求的基础上又提升了材料吸收波的能力。
本文简单地介绍了吸波材料及石墨烯，综述概况了石墨烯基复合材料的研究现状，包括石墨烯复合材料制备方法、微观形貌以及复合材料的吸波性能，提出了石墨烯基复合吸波材料未来的发展方向。
关键词石墨烯基；吸波材料；纳米材料Progress in Preparation and absorbing properties ofgraphene-based compositesAbstract With the gigahertz (GHz) freque ncy range of the electromag netic waves are widely used in wireless com muni cati ons, such as electromag netic in terfere nee, in formati on leaks and other problems to be solved. In additi on, military stealth tech no logy in the field of electromag netic and microwave guided missiles require such electromagnetic wave absorbing material is subjected to a sustained and widespread concern. Therefore, an urge nt n eed to develop a thin, wide freque ncy band, a strong absorpti on of absorb ing materials.Graphe ne as the stron gest of the world's thinn est hard ness nano materials, has many adva ntages, such as a sheet material made of graphe ne, the thinnest, large specific surface area, with more than a diamond of stre ngth, these ben efits meet absorbers It n eeds. Graphe ne-based composites on the basis of absorbing materials to meet the basic requireme nts but also enhance the ability of the material to absorb waves.This article briefly describes the absorb ing material and graphe ne, graphene reviewed before the status quo based composite materials research, including graphene composite material preparation, morphology and absorbing properties of composites madeof graphene-based compositesuck the future directi on of wave material.Keywords graphe ne groups; absorb ing materials; Nano materials目次1绪论 (1)1.1吸波材料的简介 (1)1.1.1吸波材料的发展前景 (1)1.1.2吸波材料的分类 (1)1.1.3吸波材料的吸波机理 (1)1.2石墨烯的简介 (2)1.2.1石墨烯的研究现状 (2)1.2.2石墨烯的制备方法 (2)1.3国内石墨烯工业的发展 (3)1.4本文研究的简介 (4)2. 石墨烯复合材料的制备及吸波性能 (5)2.1石墨烯/金属氧化物复合材料 (5)2.1.1石墨烯/四氧化三铁 (5)2.1.2石墨烯基/氧化钐 (10)2.2石墨烯/金属复合材料 (12)2.2.1石墨烯/Ni复合材料 (12)2.2.2化学镀钴石墨烯复合吸波材料 (18)2.3石墨烯/导电聚合物吸波材料 (19)2.3.1石墨烯/聚苯胺 (19)2.3.2石墨烯/聚吡咯 (20)3. 石墨烯基复合材料吸波性能对比 (21)4. 石墨烯基复合材料的发展方向 (23)5. 结论 (24)参考文献 (25)致谢 ................................. 错误！未定义书签。
《磁性氧化石墨烯复合材料的制备及其吸附性能的研究》
《磁性氧化石墨烯复合材料的制备及其吸附性能的研究》篇一一、引言随着环境问题的日益严重，水处理技术成为了科研领域的重要研究方向。
磁性氧化石墨烯复合材料因其独特的物理化学性质，在废水处理领域具有广阔的应用前景。
本文旨在研究磁性氧化石墨烯复合材料的制备方法，并探讨其吸附性能，以期为环境保护和水处理领域提供新的思路和解决方案。
二、磁性氧化石墨烯复合材料的制备1. 材料选择与预处理本研究所选用的原料包括石墨烯、磁性材料以及氧化剂等。
在制备过程中，首先对石墨烯进行预处理，以提高其反应活性。
预处理方法包括对石墨烯进行表面氧化和功能化处理，使其具有更多的活性位点。
2. 制备过程磁性氧化石墨烯复合材料的制备采用化学法。
首先将磁性材料与氧化剂混合，然后在一定温度下进行反应，使磁性材料表面形成氧化物层。
接着将预处理后的石墨烯与磁性氧化物进行混合，通过高温反应使两者结合形成复合材料。
3. 制备条件优化在制备过程中，我们通过调整反应温度、反应时间、原料配比等条件，优化了磁性氧化石墨烯复合材料的制备工艺。
经过多次试验，我们找到了最佳的制备条件。
三、磁性氧化石墨烯复合材料的吸附性能研究1. 吸附性能测试为了研究磁性氧化石墨烯复合材料的吸附性能，我们进行了多组吸附实验。
实验中，我们将不同浓度的污染物溶液与磁性氧化石墨烯复合材料混合，然后测定溶液中污染物的浓度变化。
实验结果表明，磁性氧化石墨烯复合材料对多种污染物具有良好的吸附性能。
2. 影响因素分析我们进一步分析了影响磁性氧化石墨烯复合材料吸附性能的因素。
实验结果表明，吸附性能受溶液pH值、温度、污染物种类及浓度等因素的影响。
在一定的pH值范围内，磁性氧化石墨烯复合材料对污染物的吸附能力较强；而在高温条件下，吸附能力有所提高；不同种类的污染物对吸附性能的影响也不同。
四、结论本研究成功制备了磁性氧化石墨烯复合材料，并对其吸附性能进行了研究。
实验结果表明，该复合材料具有良好的吸附性能，能够有效地去除多种污染物。
石墨烯纳米复合材料的制备与应用研究进展
石墨烯纳米复合材料的制备与应用研究进展宋月丽;谈发堂;王维;乔学亮;陈建国【摘要】石墨烯是近年被发现和合成的一种新型二维碳质纳米材料.由于其独特的结构和新奇的物化性能,在改善复合材料的热性能、力学性能和电性能等方面具有很大的潜力,已成为纳米复合材料研究的热点.综述了石墨烯纳米复合材料的制备与应用研究进展,并对石墨烯纳米复合材料的发展前景进行了展望.%Graphene is a new type of two-dimensional carbon nanomaterial, which has been discovered and synthesized in recent years. Graphene has great potential in terms of improving the thermal,mechanical and e-lectrical properties of its composites,which is also a new hot research area of nanocomposites,due to its unique structure and novel physical and chemical properties. In this article,advances in preparation and application of graphene nanocomposites were reviewed and future development of graphene nanocomposites was also proposed.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2012(029)009【总页数】5页(P6-10)【关键词】石墨烯;纳米复合材料;制备;应用【作者】宋月丽;谈发堂;王维;乔学亮;陈建国【作者单位】华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074;平顶山学院电气信息工程学院,河南平顶山467000;华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074;华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074;华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074;华中科技大学材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室,湖北武汉430074【正文语种】中文【中图分类】O613.71;TB33石墨烯(Graphene)是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的碳质材料，是构成其它碳同素异形体的基本单元。
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氧化钨纳米片与石墨烯基多级复合纳米材料的构筑与气敏性能
研究
本论文以设计零维/二维多级纳米结构、发展高效的构筑方法为重点,针对二
维纳米片材料易堆叠、功能单一等问题,以金属氧化物和金属纳米晶为第二相代
表,采用微波、光化学还原等化学方法构筑结构可控、组分可调的二维氧化钨、
石墨烯纳米片基多级复合纳米结构材料,系统研究了气敏性能,实现了对有毒有
害气体低温、低浓度检测的有效调控。首先,以插层化学法合成的二维WO3纳米
片为基体,采用微波法、光化学还原法等湿化学过程在WO3纳米片表面均匀锚固
贵金属、金属氧化物纳米晶等第二相,构筑“零维/二维”多级复合纳米结构,系
统研究了不同类型第二相纳米晶的含量、颗粒大小、分布等参数对气敏性能的影
响规律,分析讨论了相关作用机理。
主要内容如下：(1) 贵金属修饰WO3纳米片多级纳米复合材料及其低温NO
气敏性能。采用一般湿化学还原和光化学还原法分别制备了Au@WO3和Ag@WO3
多级复合纳米材料,贵金属Au、Ag纳米晶的修饰显著提高了对NO气体的响应灵
敏度,降低了响应温度。
锚固在WO3纳米片表面的Au和Ag纳米晶降低了WO3基材料的电阻,实现了
对氧化性气体NO的低温甚至室温下的高效检测。Au纳米晶的含量、粒径和数密
度对Au@WO3传感器的NO敏感性能影响较大：低含量时产生的活性位点较少,高
含量时Au纳米晶数密度上升产生的连续趋势降低电阻变化程度；1wt.%Au@WO3
的复合纳米晶在～170℃对0.5-10 ppm的NO表现出最佳的气敏性能。
Ag修饰WO3纳米片材料表现出类似的NO响应规律：0.5wt%Ag@WO3复合纳米
晶在25-200℃对低浓度NO气体具有较高的灵敏度和选择性。基体WO3纳米晶的
形貌显著影响Ag@WO3传感器的NO气敏性能,WO3纳米片明显优于纳米颗粒。
Au@WO3和Ag@WO3传感器增强的NO敏感性能可归功于功能化Au和Ag纳米
晶的存在和WO3纳米片松散的卡片屋聚集结构。(2) 多级金属氧化物@WO3纳米
片异质结构复合材料的设计构筑及其增强的H2S敏感性能。
①采用微波法快速合成了Fe2O3@WO3多级复合纳米结构并系统研究其H2S
响应行为。所得粒径为5-10 nm的α-Fe2O3纳米晶均匀锚固于WO3纳米片表面,
显著提高复合材料的比表面积,其中5%Fe2O3@WO3复合材料的比表面积高达
1207m2g-1,是基体WO3纳米片的5.9倍。
Fe2O3@WO3传感器对H2S具有高灵敏度、高选择性和快速的响应和恢复特性,
在150℃对H2S表现出最佳的气敏性能,对10 ppm的H2S灵敏度高达192,是WO3
纳米片的4倍。低温H2S气敏性能的增强可归功于α-Fe2O3纳米晶和WO3纳米
片在化学组成与微观结构上的协同作用。
微波加热过程促进了α-Fe2O3纳米晶在二维WO3纳米片上的选择性形核生
长,为“零维纳米晶/二维纳米片”多级结构复合材料的构筑提供了一种高效途径。
② 采用微波辅助法合成了In2O3纳米晶修饰WO3纳米片的多级In2O3@WO3复合
材料,In2O3纳米晶均匀固定于WO3纳米片表面,对H2S具有高敏感性和高选择性。
In2O3@WO3(In/W=0.8)复合材料在150℃下对10 ppm的H2S灵敏度高达143,
提高的灵敏度和选择性主要归因于二维WO3纳米片和零维In203纳米晶之间的协
同效应。③水热法合成CuO@WO3复合纳米晶,实现了对H2S气体的低温甚至室温
选择性响应。
第二相CuO纳米晶均匀锚固于WO3纳米片表面,形成大量均匀分布的p-n异
质结构。CuO纳米晶的复合改善了WO3纳米片对H2S气体的敏感性能,复合纳米
晶具有较快的响应/恢复速度和较低的响应温度,灵敏度、选择性显著提高。
5wt.%CuO@WO3传感器对H2S气体在100℃下对浓度为10 ppm的H2S气体的
灵敏度高达830,是WO3纳米片的16倍；室温下对H2S气体仍有较好响应,响应
时间少于3分钟,可用于H2S的室温检测。CuO@WO3纳米晶对H2S气体灵敏度和
选择性的提高主要归因于CuO与H2S反应生成CuS的催化作用及CuO纳米晶与
WO3纳米片之间的协同效应。
(3) 二元Au/SnO2纳米晶修饰WO3纳米片得到Au/SnO2@WO3三元多级复合材
料及其H2S气体的低温响应性能研究。以SnCl2原位还原HAuCl4制得
Au/SnO2@WO3复合材料,Au/SnO2复合纳米晶均匀锚固于W03纳米片表面,增强了
对H2S气体的灵敏度和选择性响应；0.5%Au/SnO2@WO3复合纳米晶在50℃C下对
10 ppm的H2S气体的灵敏度高达220,是W03纳米片的28倍。
综合考虑灵敏度和响应／恢复速度,Au/SnO2@WO3传感器的最佳作温度约为
150℃,低温下Au/SnO2@WO3复合材料对H2S的高灵敏性和高选择性归因于
Au/SnO2纳米晶和超薄W03纳米片多级复合结构在气体分子的扩散、吸附、反应
中的协同效应。其次,由于微波辅助加热时的选择性和非热效应,促使第二相纳米
晶在二维吸波性基体材料表面的异相形核、快速生长并均匀锚固,可得到第二相
纳米晶粒径可控、均匀分布的高比表面积、“零维／二维”多级结构复合材料。
作为拓展应用,本文以石墨烯为基体,微波辅助原位合成Sn02第二相纳米晶,
构筑了Sn02/还原氧化石墨烯(rGO)多级复合纳米结构,证实了微波法在多级复
合纳米晶构筑方面的广泛适用性。主要内容如下：以Sn2+离子和氧化石墨为起
始物,采用微波辅助原位氧化还原,成功制备了多级’SnO2@rGO"复合纳米结构。
SnO2纳米晶粒径为3-5 nm,均匀锚固于rGO纳米片表面。所得SnO2质量百
分比为92%的SnO2@rGO多级纳米结构的比表面积高达2110.9 m2g-1。
以所得SnO2@rGO纳米结构为活性组元的传感器对H2S气体具有显著提高的
灵敏度、选择性和快速响应/恢复特性。SnO2@rGO纳米结构还可用做电活性材料,
对日落黄色素具有良好的电催化传感性能。
SnO2@rGO增强的气敏和电催化活性主要归功于其独特的多级结构、高比表
面积及SnO2和rGO之间的协同效应。本文研究结果为理解“零维/二维”多级复
合纳米异质结构的组成、微观结构对气敏性能的影响规律提供了范例,为高性能
气敏材料的设计与制备提供了新的有效途径,具有一定的理论与应用价值。