1 绪论

  随着科技的发展，纳米材料从高科技领域进军到医药、环境保护、机械工业、电子工业、纺织工业、家用物品等人类生活的各个方面。因而传统的单一性能的纳米材料已经不能满足实际需要，所以新型的纳米复合材料也越来越受到人们的关注。

  石墨烯是由碳原子构成的单原子厚度的二维层状材料,特点奇异并且性能优异。石墨烯是世界上最薄却也最坚硬的二维材料，其厚度仅为0。35nm。石墨烯是人类已知强度最高的物质，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高100倍。石墨烯导热性能好，是目前已知具有最高迁移率的材料的两倍，其热导率石金刚石的3倍，为当今世界上电阻率最小的材料。石墨烯具有室温量子霍尔效应及室温铁磁性等一系列特殊性质。基于石墨烯优良的光电性质及机械性能，可以制备不同的功能复合材料和电子器件，又因其成本不高、性能良好的优点，石墨烯在未来的电子、能源、复合材料、生物医药等方面会有很大的发展空间[ ]。但是石墨烯亲水性较差，而经氧化后在石墨烯单片边缘引入了亲水性基团如羟基、羧基等，随着含氧基团增多使氧化石墨烯性质比石墨烯活泼。经还原后可与其他无机纳米材料复合形成石墨烯复合材料，在各个领域都有很大发展潜力。

  纳米结构的尖晶石型铁酸盐已逐渐成为电子、磁存储、磁流体等技术的重要材料。铁酸锰是软磁性半导体材料，作为尖晶石家族中的一员，已被应用到磁存储和生物技术等领域[ ]。铁氧体纳米材料在催化、吸附、传感方面都有极其重要的应用，但是传统方法制得的材料比表面较低，分散性能差。但是将它与比表面较大的氧化石墨烯复合，石墨烯巨大的比表面积有利于控制MnFe2O4的颗粒尺寸与分散度，提高其比表面积并增强其导电性，有利于提高它的吸附和催化性能。其次，由于石墨烯较好的柔韧性，能在充放电过程中起到缓冲器的作用，使得电极体积膨胀/收缩效应得到缓冲；从而提高了GO-MnFe2O4电极的循环性。[ ]同时，石墨烯优异的导电性和电子传输性能够显著提GO-MnFe2O4导电性，从而有利于电极/电解液中电荷传递，降低溶液电阻和电荷转移电阻，使得GO-MnFe2O4电极具有较好的倍率性能。论文网

   因此，基于氧化石墨边缘的亲水性基团的存在，它是一种理想的纳米粒子载体材料。如果将这种导电性很好并常被用作电极材料的锰铁氧体引入氧化石墨烯中，将进一步增强它的导电性能和磁性，使得该材料既有很好的导电性和磁性，又同时具有很好的光催化性能，可以降解一些有机污染物废水，达到可磁分离的效果。所以本文将用含有Mn的铁氧体化合物取代氧化石墨烯上的亲水性基团，制备氧化石墨烯-MnFe2O4复合材料，并研究该复合材料的光催化性能和超级电容特性，以期获得性能优异的氧化石墨烯复合材料。

2 实验方法

2。1 实验试剂

样品制备：氧化石墨烯溶胶（GO，质量浓度为6wt%），硝酸铁（Fe(NO3)3·9H2O），50%硝酸锰（Mn(NO3)2），氢氧化钠（6M NaOH），去离子水，无水乙醇（C2H5OH）。

性质测试：亚甲基蓝（C16H18IN3S），粘结剂聚四氟乙烯（PTFE），乙炔黑，集流体选用316L型不锈钢网，硫酸溶液（1M H2SO4）。

2。2 实验仪器

南京胥江机电厂的XPA型光催化反应仪；上海辰华仪器有限公司的CH1660B电化学工作站；磁力搅拌器(江苏省姜堰市分析仪器厂）；高速离心机（安徽中科中佳科学仪器有限公司）；UV1750紫外-可见分光光度计；100mL水热釜；烧杯若干，pH试纸，玻璃棒，磁子，量筒等若干。