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DICP OpenIR  > 中国科学院大连化学物理研究所  > 学位论文
学科主题: 物理化学
题名: 石墨烯及其衍生的纳米材料在催化中的应用
作者: 邓德会
答辩日期: 2012-10-10
导师: 包信和 ;  潘秀莲
专业: 物理化学
授予单位: 中国科学院研究生院
学位: 博士
摘要: 本论文从石墨烯的宏量合成入手,系统地研究了杂原子在石墨烯骨架中的掺杂、石墨烯尺寸的调控、金属纳米粒子的修饰等对石墨烯电子结构的调变作用,并以燃料电池电催化、F-T合成及生物催化为探针,研究了电子结构对催化性能的影响规律,通过一系列物理化学表征结合理论计算研究了其催化作用机理。主要的研究内容及结果如下: (1) 开发了多种新颖的石墨烯合成方法:i)通过热劈裂商品碳化硅的方法,宏量制备了无支撑的石墨烯;ii)开发了一种低温溶剂热的方法,实现了一步法合成克级别N或B掺杂的石墨烯。iii)利用简单易行的球磨法,由石墨基材料来合成纳米石墨烯。 (2) 发现石墨烯在催化中的纳米尺寸效应:以电催化氧还原反应为探针,首次发现石墨烯的纳米尺寸效应。 (3) 杂原子掺杂对石墨烯催化性能的调变作用:利用氮掺杂的石墨烯作为燃料电池阴极氧还原的非贵金属催化剂,与纯的石墨烯及商用炭黑XC-72相比,其催化氧还原活性均有显著增强。 (4) 金属对石墨烯层电子结构及其催化性能的调变作用原理:首次发现碳层屏蔽的金属纳米粒子的3d电子能够穿透碳层,并发现穿透的电子能显著增强催化反应。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/116731
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邓德会. 石墨烯及其衍生的纳米材料在催化中的应用[D]. 中国科学院研究生院. 2012.
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