摘要：室温下，我们通过一种干净的合成方法成功地将金纳米树突（AuNDs）单分散在氧化石墨烯（GO）纳米片上，并将其应用于先进的氧还原反应（ORR）和葡萄糖的电催化氧化。本工作中，在无额外添加还原剂和表面活性剂的情况下，GO作为电子供体用于还原AuCl4–，导致了生成的AuNDs具有单分散性、均一性和质朴性。作为一种无表面活性剂参与的形成过程，AuNDs-GO是一种非常“干净”的催化剂，对氧气的还原反应和葡萄糖的氧化显示了高的电催化性能。这个简单，直接又常规的方法为在合适的支撑材料上制备形貌可控的高性能的金属纳米催化剂具有十分重要的意义。67004

毕业论文关键词：氧化石墨烯，金纳米树突，电催化，氧还原反应，葡萄糖

Abstract: Gold nanodendrites (AuNDs) monodispersed on graphene oxide (GO) nanosheets were successfully prepared by the redox reaction between AuCl4– and GO. Herein, the GO nanosheets not only serve as the reductants of growing AuNDs, but also serve as the supporting materials thus potentially improving the utilization and dispersion of AuNDs by taking advantages of the high catalytic surface area and the electronic conduction of graphene nanosheets. The resulting catalyst is very “clean” as a result of the surfactant-free formation process, allowing it to express high electrocatalytic ability toward oxygen reduction reaction (ORR) and electro-oxidation glucose. This simple, straightforward, and general method is of significance for the facile preparation high-performance metal nanocatalysts with a well-controlled morphology on proper supporting materials.

Keywords: graphene oxide, gold nanodendrites, electrocatalysis, oxygen reduction reaction，glucose

目 录

1  前言 4

1.1  氧化石墨烯的简介 4

1.1.1  氧化石墨烯的基本性质 4

1.1.2  氧化石墨烯的制备和功能化 4

1.1.3  氧化石墨烯的表面化学 4

1.2  氧化石墨烯复合物简介 5

1.2.1  氧化石墨烯/金属纳米复合物 5

1.2.2  氧化石墨烯/金属纳米复合物在电化学传感中的应用 5

1.3  本课题主要内容及意义 6

2  实验部分 7

2.1  试剂 7

2.2  仪器设备 7

2.3  AUNDS-GO纳米复合物的合成及其修饰电极的制备 8

3  结果与讨论 8

3.1  AUNDS-GO纳米复合物的合成和表征 8

3.2  AUNDS-GO纳米复合物的电化学性能 10

结  论 13

参 考 文 献 14

致  谢 15

1  前言

1.1  氧化石墨烯的简介

1.1.1  氧化石墨烯的基本性质

 石墨烯是在2004年由英国曼彻斯特大学Geim课题组发现的，作为单原子层的二维石墨晶体模型。它具有一些特殊优异的性质，如大的比表而积、高机械强度以及超强的电子传导能力[1]。

氧化石墨烯，由一层密集的、包裹在蜂巢晶体点阵上的碳原子组成，是世界上最薄的二维材料，其厚度仅为0.335 nm。结构完整的石墨烯是由不含任何不稳定键的苯六元环组合而成的二维晶体，化学稳定性高，表面呈惰性状态，与其它介质(如溶剂等)的相互作用较弱，并且由于石墨烯片与片之间有较强的范德华力的作用，使其容易产生聚集，难溶于水及常用的有机溶剂，对于进一步研究和应用有一定的限制。因此，对氧化石墨烯进行一定程度的功能化并将其溶解于特定的溶液中，可以实现石氧化墨烯的功能和性质的发挥[2]。论文网