摘 要：石墨烯是由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。作为一种碳质新材料，具有极好的力学和电学性能，已经成为纳米材料研究领域的新热点。本文以氧化石墨为初始原料，采用溶剂热法一步制备掺氮石墨烯-Ag纳米复合材料，考察温度、时间、pH值等反应条件对复合材料结构和微观形貌的影响。通过XRD、SEM技术对掺氮石墨烯-Ag纳米材料的组成和结构进行了表征和分析，优化合成复合材料的合适条件，实现可控合成。并以此材料构建电化学传感器，定量检测抗坏血酸分子，深入研究其电化学催化性能。72514

毕业论文关键词：掺氮石墨烯-Ag复合材料，溶剂热法，电催化，抗坏血酸

Graphene is a kind of new carbon material, which is composed of sp2-bonded carbon atoms and has one-atom thickness。 Due to its excellent mechanical and electrical properties, graphene has become the hot topics in nano-materials research。 In this paper, using graphite oxide as raw material, nitrogen-doped graphene-Ag nanomaterials were synthesized by solvothermal method。 The effect of temperature, reaction time, and pH value to the composite structure and morphology were also investigated in detail。 Then the structure and composition were characterized by powder X-ray diffraction (XRD) and scan electron microscopy (SEM)。 Finally, the nanocomposite was employed to build electrochemical sensor to determine biomolecule ascorbic acid, which will help us to reveal the electrocatalytic performance of graphene-based nanocompsite。

Keywords: nitrogen-doped graphene-Ag composite, solvothermal method, electrocatalysis, ascorbic acid

目   录

1 前言 3

1。1 石墨烯 3

1。1。1 石墨烯的发现以及结构 3

1。1。2 石墨烯的性质与应用 3

1。1。3 石墨烯的制备 4

1。2 石墨烯复合材料 4

1。2。1 石墨烯-纳米粒子复合物 4

1。2。2 石墨烯掺杂功能化 4

1。2。3 石墨烯纳米复合材料在电化学传感器中的应用 4

1。2。4 石墨烯复合材料的合成方法 4

2 实验部分 5

2。1 实验器材 5

2。2 实验试剂 5

2。3 氧化石墨的合成 6

2。4 掺氮石墨烯-Ag纳米复合材料的合成 6

2。5 掺氮石墨烯-Ag的后处理 6

3 结果与讨论 7

3。1 掺氮石墨烯-Ag的正确合成条件 7

3。2 复合材料的SEM表征 7

3。3 复合材料的XRD表征 9

4 掺氮石墨烯-Ag电催化性能的研究 9

4。1 电化学传感器 9

4。2 实验准备 10

4。2。1 产品处理 10

4。2。2 玻碳电极的打磨与清洗 10

4。2。3 缓冲溶液的配制与处理 10

4。3 电催化性能的测试 10

4。3。1 抗坏血酸的CV曲线