本文主要研究内容
作者商殷兴（2019）在《仿生二氧化锰/石墨烯气凝胶的制备及性质研究》一文中研究指出：环境污染和能源短缺问题是当今世界上的两大难题。一边是核能危机的持续升级以及石油、煤炭等不可再生资源的日益枯竭,一边是传统能源带来的环境污染问题日趋严重,这要求人类必须在治理日趋严重的环境污染的同时,加速对清洁能源的研究,这是实现可持续发展、提高人民生活质量、保障国家安全的重要环节。本文从结构仿生的角度出发,受天然海绵的高滤过性、高物质交换效率及高机械强度的空间网状多孔结构启发,利用不同性质的材料制备得到了多种气凝胶,并系统地对它们在环境及能源领域中的应用进行了研究。本文首先利用十二烷基硫酸钠、氯化锰与高锰酸钾一步合成了超薄二氧化锰（MnO2）纳米片胶体,再采用冰模板法对合成的MnO2纳米片胶体进行冷冻干燥,制备了自支持型仿生MnO2气凝胶。仿生MnO2气凝胶具有3D多孔空间网络结构和δ-MnO2的晶体结构,其孔隙从数百纳米到数十微米不等,在氧化降解有机染料的实验中,这种结构不仅可以防止2D的超薄MnO2纳米片聚集,还可以让有机染料与材料更加充分的接触,从而增强自身氧化降解效率,该气凝胶在酸性条件下,相比于商用MnO2粉末、二维MnO2纳米片以及H2O2基材料,表现出了更加优异的氧化降解性能。我们还探究了该气凝胶的最佳加入量与最佳反应pH条件,实验结果表明,在pH为2.5时,0.5 g L-1的仿生MnO2气凝胶可以在10分钟内氧化降解97.5%的RhB水溶液。同时,仿生MnO2气凝胶对MB水溶液的氧化降解也表现出了良好的性能。紧接着,本论文选用氧化石墨烯（GO）纳米片作为气凝胶材料,利用冰模板法制备了具有3D多孔空间网络结构的仿生GO气凝胶,再创新性的采用水蒸气水热法还原仿生GO气凝胶,得到了微观孔隙尺寸与宏观形貌都高度可控的可成型仿生还原氧化石墨烯（rGO）气凝胶。制得的仿生rGO气凝胶拥有简单的制备工艺、大的体积、小的密度和高度可成型性。在多种有机物的吸附试验中,该气凝胶具有良好的疏水性能,且可以稳定吸附其自重40倍左右的油性溶剂,且重复使用的循环性能良好。在进一步的电化学性能测试中,该气凝胶表现出了良好的导电性和双层电容特性的电化学性能。最后,为了结合超薄MnO2纳米片与GO纳米片的优点特性,通过冰模板法与水蒸气水热法,合成仿生MnO2/rGO杂化气凝胶。该气凝胶以rGO作为C骨架、超薄MnO2纳米片作为插层均匀地分布在rGO片层之间,从而在电化学测试中拥有良好的导电性以及赝电容性能。同时,我们通过改变水蒸气水热反应的温度,实现了仿生Mn3O4/rGO杂化气凝胶的制备,通过该方法可以在较低温度下将超薄MnO2纳米片转化为黑锰矿相的Mn3O4晶体。随着锂电技术的不断发展,制备的仿生Mn3O4/rGO气凝胶在未来能源领域也将会有非常广阔的应用前景。
Abstract
huan jing wu ran he neng yuan duan que wen ti shi dang jin shi jie shang de liang da nan ti 。yi bian shi he neng wei ji de chi xu sheng ji yi ji dan you 、mei tan deng bu ke zai sheng zi yuan de ri yi ku jie ,yi bian shi chuan tong neng yuan dai lai de huan jing wu ran wen ti ri qu yan chong ,zhe yao qiu ren lei bi xu zai zhi li ri qu yan chong de huan jing wu ran de tong shi ,jia su dui qing jie neng yuan de yan jiu ,zhe shi shi xian ke chi xu fa zhan 、di gao ren min sheng huo zhi liang 、bao zhang guo jia an quan de chong yao huan jie 。ben wen cong jie gou fang sheng de jiao du chu fa ,shou tian ran hai mian de gao lv guo xing 、gao wu zhi jiao huan xiao lv ji gao ji xie jiang du de kong jian wang zhuang duo kong jie gou qi fa ,li yong bu tong xing zhi de cai liao zhi bei de dao le duo chong qi ning jiao ,bing ji tong de dui ta men zai huan jing ji neng yuan ling yu zhong de ying yong jin hang le yan jiu 。ben wen shou xian li yong shi er wan ji liu suan na 、lv hua meng yu gao meng suan jia yi bu ge cheng le chao bao er yang hua meng （MnO2）na mi pian jiao ti ,zai cai yong bing mo ban fa dui ge cheng de MnO2na mi pian jiao ti jin hang leng dong gan zao ,zhi bei le zi zhi chi xing fang sheng MnO2qi ning jiao 。fang sheng MnO2qi ning jiao ju you 3Dduo kong kong jian wang lao jie gou he δ-MnO2de jing ti jie gou ,ji kong xi cong shu bai na mi dao shu shi wei mi bu deng ,zai yang hua jiang jie you ji ran liao de shi yan zhong ,zhe chong jie gou bu jin ke yi fang zhi 2Dde chao bao MnO2na mi pian ju ji ,hai ke yi rang you ji ran liao yu cai liao geng jia chong fen de jie chu ,cong er zeng jiang zi shen yang hua jiang jie xiao lv ,gai qi ning jiao zai suan xing tiao jian xia ,xiang bi yu shang yong MnO2fen mo 、er wei MnO2na mi pian yi ji H2O2ji cai liao ,biao xian chu le geng jia you yi de yang hua jiang jie xing neng 。wo men hai tan jiu le gai qi ning jiao de zui jia jia ru liang yu zui jia fan ying pHtiao jian ,shi yan jie guo biao ming ,zai pHwei 2.5shi ,0.5 g L-1de fang sheng MnO2qi ning jiao ke yi zai 10fen zhong nei yang hua jiang jie 97.5%de RhBshui rong ye 。tong shi ,fang sheng MnO2qi ning jiao dui MBshui rong ye de yang hua jiang jie ye biao xian chu le liang hao de xing neng 。jin jie zhao ,ben lun wen shua yong yang hua dan mo xi （GO）na mi pian zuo wei qi ning jiao cai liao ,li yong bing mo ban fa zhi bei le ju you 3Dduo kong kong jian wang lao jie gou de fang sheng GOqi ning jiao ,zai chuang xin xing de cai yong shui zheng qi shui re fa hai yuan fang sheng GOqi ning jiao ,de dao le wei guan kong xi che cun yu hong guan xing mao dou gao du ke kong de ke cheng xing fang sheng hai yuan yang hua dan mo xi （rGO）qi ning jiao 。zhi de de fang sheng rGOqi ning jiao yong you jian chan de zhi bei gong yi 、da de ti ji 、xiao de mi du he gao du ke cheng xing xing 。zai duo chong you ji wu de xi fu shi yan zhong ,gai qi ning jiao ju you liang hao de shu shui xing neng ,ju ke yi wen ding xi fu ji zi chong 40bei zuo you de you xing rong ji ,ju chong fu shi yong de xun huan xing neng liang hao 。zai jin yi bu de dian hua xue xing neng ce shi zhong ,gai qi ning jiao biao xian chu le liang hao de dao dian xing he shuang ceng dian rong te xing de dian hua xue xing neng 。zui hou ,wei le jie ge chao bao MnO2na mi pian yu GOna mi pian de you dian te xing ,tong guo bing mo ban fa yu shui zheng qi shui re fa ,ge cheng fang sheng MnO2/rGOza hua qi ning jiao 。gai qi ning jiao yi rGOzuo wei Cgu jia 、chao bao MnO2na mi pian zuo wei cha ceng jun yun de fen bu zai rGOpian ceng zhi jian ,cong er zai dian hua xue ce shi zhong yong you liang hao de dao dian xing yi ji yan dian rong xing neng 。tong shi ,wo men tong guo gai bian shui zheng qi shui re fan ying de wen du ,shi xian le fang sheng Mn3O4/rGOza hua qi ning jiao de zhi bei ,tong guo gai fang fa ke yi zai jiao di wen du xia jiang chao bao MnO2na mi pian zhuai hua wei hei meng kuang xiang de Mn3O4jing ti 。sui zhao li dian ji shu de bu duan fa zhan ,zhi bei de fang sheng Mn3O4/rGOqi ning jiao zai wei lai neng yuan ling yu ye jiang hui you fei chang an kuo de ying yong qian jing 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自吉林大学的商殷兴，发表于刊物吉林大学2019-06-25论文，是一篇关于气凝胶论文,二氧化锰论文,石墨烯论文,仿生材料论文,电化学论文,油水分离论文,吉林大学2019-06-25论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自吉林大学2019-06-25论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：气凝胶论文; 二氧化锰论文; 石墨烯论文; 仿生材料论文; 电化学论文; 油水分离论文; 吉林大学2019-06-25论文;