半焦基类石墨烯材料的制备及其光催化CO2H2O制甲醇性能研究
石墨烯量子点 电催化二氧化碳还原-概述说明以及解释
石墨烯量子点电催化二氧化碳还原-概述说明以及解释1.引言1.1 概述石墨烯量子点是一种新型的碳基纳米材料，具有优异的电化学性能和光学性质。
电催化二氧化碳还原是一种清洁能源转化技术，可以将二氧化碳转化为有机物或燃料，有望减缓全球变暖和能源危机。
本文将重点介绍石墨烯量子点在电催化二氧化碳还原中的应用，探讨其在提高反应效率和选择性方面的潜力，以期为相关领域研究提供新的思路和方法。
概述部分的内容"1.2 文章结构": {本文分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，将概述石墨烯量子点和电催化二氧化碳还原的背景和意义，介绍本文的目的并概括文章结构。
正文部分将分为三个小节，分别讨论石墨烯量子点的特性、电催化二氧化碳还原的重要性以及石墨烯量子点在电催化二氧化碳还原中的应用。
最后，在结论部分将总结石墨烯量子点在电催化二氧化碳还原中的作用，展望未来石墨烯量子点在这一领域的发展，并得出结论。
整个文章结构清晰，层次分明，将全面介绍石墨烯量子点在电催化二氧化碳还原中的重要性和应用前景。
"1.3 目的本文旨在探讨石墨烯量子点在电催化二氧化碳还原中的应用以及其在此领域的潜在作用。
通过对石墨烯量子点的特性和电催化二氧化碳还原的重要性进行分析，我们将深入了解石墨烯量子点在这一领域中的作用机制，并探讨其在实际应用中的可行性和发展前景。
通过本文的研究，我们希望为促进石墨烯量子点在电催化二氧化碳还原中的应用提供更多的启发和理论支持，推动其在环境保护和能源转化领域的进一步发展和应用。
2.正文2.1 石墨烯量子点的特性石墨烯量子点是一种新型的碳纳米材料，具有许多独特的物理和化学性质。
其主要特性包括：1. 威胁：石墨烯量子点是一种非常小的材料，其尺寸通常在1-10纳米之间。
这使得石墨烯量子点具有巨大的比表面积，有利于增强其催化活性和电化学性能。
2. 量子效应：由于其小尺寸，石墨烯量子点表现出量子尺寸效应，导致其电子结构和光学性质具有离散化的特点。
《基于多孔石墨烯材料的直接甲醇燃料电池阳极催化剂的制备和性能研究》范文
《基于多孔石墨烯材料的直接甲醇燃料电池阳极催化剂的制备和性能研究》篇一一、引言随着社会经济的飞速发展，能源短缺与环境污染问题日益突出。
在众多的能源形式中，直接甲醇燃料电池（DMFC）因其高效、清洁和易于存储等优点备受关注。
然而，阳极催化剂是影响DMFC性能的关键因素之一。
本文致力于基于多孔石墨烯材料的DMFC阳极催化剂的制备与性能研究，旨在通过研发高效的催化剂提高DMFC的性能和降低其生产成本。
二、多孔石墨烯材料的制备多孔石墨烯材料以其优异的物理、化学性能，成为阳极催化剂的良好载体。
我们通过一种改良的化学气相沉积法，成功制备出具有丰富孔洞结构、高比表面积和良好导电性的多孔石墨烯材料。
具体步骤如下：1. 选择合适的碳源和催化剂，如甲烷、氢气等；2. 在高温环境下进行化学气相沉积反应，生成碳原子；3. 通过调节反应参数，控制碳原子的沉积速率和位置，形成具有多孔结构的石墨烯层；4. 最后进行高温处理，去除催化剂和其他杂质，得到纯净的多孔石墨烯材料。
三、阳极催化剂的制备基于多孔石墨烯材料的特性，我们采用浸渍法将金属纳米粒子（如铂）负载在多孔石墨烯上，制备出DMFC阳极催化剂。
具体步骤如下：1. 将多孔石墨烯材料浸泡在金属盐溶液中，使金属离子吸附在石墨烯表面；2. 通过热处理或化学还原法使金属离子还原为金属纳米粒子；3. 经过洗涤、干燥等处理，得到负载有金属纳米粒子的多孔石墨烯阳极催化剂。
四、催化剂性能研究我们通过一系列实验和测试，对所制备的阳极催化剂的性能进行了研究。
主要从以下几个方面进行评估：1. 催化活性：通过循环伏安法（CV）和线性扫描伏安法（LSV）测试催化剂的电化学性能，包括甲醇氧化反应的起始电位、电流密度等参数；2. 稳定性：通过加速老化试验（AET）测试催化剂在长时间运行过程中的稳定性；3. 抗甲醇渗透性：通过测试电池在不同甲醇浓度下的性能，评估催化剂对甲醇渗透的抵抗能力；4. 物理性能：通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段观察催化剂的形貌、结构及金属纳米粒子的分布情况。
Cu半导体复合物光催化CO2和H2O制醇性能研究
Cu半导体复合物光催化CO2和H2O制醇性能研究Cu半导体复合物光催化CO2和H2O制醇性能研究摘要：本文基于一些新的发现和研究进展，探讨了Cu半导体复合物在光催化CO2和H2O制醇中的性能。
研究结果表明，Cu半导体复合物作为催化剂在光催化CO2和H2O制醇反应中具有良好的催化性能。
这项研究为光催化CO2转化为醇提供了新的思路和可能性。
引言：近年来，全球能源危机和环境污染问题日益突出，CO2的排放正日益成为世界范围内的热点问题。
同时，可再生能源的开发对于减少对传统能源的依赖也显得尤为重要。
因此，光催化CO2转化为醇具有重要意义，可以同时实现CO2的资源化利用和能源转换。
实验方法：本实验采用溶胶-凝胶方法制备了Cu半导体复合物催化剂，并通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等分析手段对催化剂进行了表征。
光催化CO2和H2O制醇实验中，我们选择了紫外光作为光源，并以甲醇为样品进行了反应。
结果与讨论：经过对催化剂的表征，我们发现Cu半导体复合物具有均匀的纳米颗粒形态和较高的结晶度。
在光催化CO2和H2O制醇反应中，Cu半导体复合物展现出优异的催化活性和稳定性。
通过变化催化剂负载量、光照强度和反应温度等参数的实验，我们发现催化剂负载量与催化性能之间存在一定的关联性，适当提高催化剂负载量可以提高催化性能至最佳状态。
结论：本实验研究表明Cu半导体复合物作为催化剂在光催化CO2和H2O制醇反应中具有良好的催化性能。
进一步研究发现催化剂负载量对催化性能有一定的影响。
因此，在未来的研究中，我们将着重探究催化剂负载量对催化性能的影响机制，并进一步优化催化剂的设计，以实现更高效、可持续的光催化CO2转化。
展望：随着人们对环境问题的关注度不断提高，光催化CO2转化为醇的研究将越来越受到重视。
未来的研究将继续探索Cu半导体复合物催化剂的性能，进一步提高其催化性能和稳定性，并探究光催化CO2转化的机理。
希望通过这些研究成果，能够为实现CO2的资源化利用和能源转换提供更好的解决方案。
《基于多孔石墨烯材料的直接甲醇燃料电池阳极催化剂的制备和性能研究》范文
《基于多孔石墨烯材料的直接甲醇燃料电池阳极催化剂的制备和性能研究》篇一一、引言随着能源需求的增长和环境保护意识的提高，寻找高效、环保的能源转换技术已成为科研领域的重要课题。
直接甲醇燃料电池（DMFC）作为一种清洁、高效的能源转换装置，具有广阔的应用前景。
然而，其阳极催化剂的制备和性能一直是影响其广泛应用的关键因素。
近年来，多孔石墨烯材料因其独特的物理化学性质，如高比表面积、良好的导电性和优异的催化活性，被广泛用于DMFC阳极催化剂的制备。
本文将探讨基于多孔石墨烯材料的DMFC阳极催化剂的制备方法及性能研究。
二、多孔石墨烯材料的制备多孔石墨烯材料因其独特的结构和性质，在DMFC阳极催化剂的制备中具有显著优势。
其制备方法主要包括化学气相沉积法、模板法、溶胶-凝胶法等。
本实验采用一种简便的化学还原法制备多孔石墨烯材料。
通过化学还原氧化石墨烯（GO）并利用自组装技术，制备出具有高比表面积和良好导电性的多孔石墨烯材料。
三、多孔石墨烯基阳极催化剂的制备基于多孔石墨烯材料的独特性质，我们设计了一种新型的DMFC阳极催化剂。
首先，将具有催化活性的金属纳米颗粒（如铂）与多孔石墨烯材料进行复合。
通过控制金属纳米颗粒的尺寸和分布，以及石墨烯材料的结构，我们成功地制备了具有优异催化性能的阳极催化剂。
四、性能研究（一）电化学性能测试通过循环伏安法（CV）和线性扫描伏安法（LSV）等电化学测试方法，对所制备的阳极催化剂的性能进行评估。
实验结果表明，该催化剂在甲醇氧化反应中表现出优异的电催化活性，具有较高的电流密度和较低的起始电位。
（二）稳定性测试为评估催化剂的稳定性，我们在恒定电位下对催化剂进行了长时间（如数小时至数天）的测试。
实验结果表明，该催化剂具有良好的稳定性，无明显性能衰减。
（三）实际电池性能测试为进一步验证该催化剂在实际DMFC中的性能，我们将其应用于DMFC并进行了实际电池性能测试。
实验结果表明，使用该催化剂的DMFC具有较高的功率密度和较低的能耗。
石墨烯-TiO2复合材料的制备及其光催化性能研究概述
石墨烯/ TiO2复合材料的制备及其光催化性能研究概述石墨烯是一种新型的二维碳质材料，由于其特殊的性能，如：比表面积大，良好的导热性，室温电子迁移率高等，所以石墨烯及其复合材料在半导体，生物传感，能源储存，电容器和电池等领域有潜在的应用前景。
采用水热法制备了石墨烯/二氧化钛复合材料，通过控制反应条件制备了不同催化性能的样品。
通过XRD、SEM、Raman和UV-vis光谱仪等分析手段对样品进行了表征。
并测试了该催化剂在紫外光下对罗丹明B染料的催化性能，结果表明复合材料光催化性能和效率较单纯的二氧化钛均有所提高，当酸的浓度为0.25mol/L时，出现了金红石型和锐钛矿型混合晶型的复合催化剂，这种催化剂对染料的最终降解率高于其他类型催化剂。
1.1引言现代工业发展的脚步越来越快，与此同时也引起了许多关于生态和环境的问题。
环境污染已经成为阻碍社会经济发展的关键因素，解决各项环境问题迫在眉睫[1]。
光催化技术在环境治理领域具有重要的应用前景，在众多的催化剂中，二氧化钛是较为普遍使用的半导体光催化剂。
选用二氧化钛作为催化剂的优点主要有：（1）合适的半导体禁带宽度（3.0eV左右）；（2）光催化效率高。
导带和价带的电位具有很强的氧化—还原能力，可分解大部分的有机污染物；（3）化学稳定性好，具有很强的抗光腐蚀性；（4）价格便宜，无毒而且原料易得[2]。
但是普通未经处理的二氧化钛并没有理论期望的光催化效果，其中一个原因就是电子和空穴复合率高，实际发生催化反应的电子和空穴较少，本文通过石墨烯与二氧化钛复合，提高催化反应过程中电子传输速度，减少载流子复合，从而提高光催化效果。
1.2 基本理论1.2.1 光催化原理光催化效应是指，光催化剂在光的照射下，自身不发生变化，吸收光能后将其转化为化学能，从而促进化学反应的一种效应[3]。
光催化反应原理图如下：图1.1 光催化反应原理图当照射催化剂的光子能量高于其禁带宽度时，处于价带的电子吸收光子能量跃迁到导带，分别在价带和导带形成高活性的光生空穴和光生电子，即电子-空穴对。
石墨烯的制备与应用研究进展
石墨烯的制备与应用研究进展石墨烯，是一种由碳原子以六角型排列构成的一层厚度的二维晶格，可被视为晶体的一种形态。
自2004年被法国物理学家安德烈·盖姆与英国陶瓷学家康斯坦丁·诺沃肖洛夫首次发现并提出以来，石墨烯因具有很多优异的性质而备受关注。
一、制备方法目前，石墨烯的制备方法主要有以下几种：1. 机械剥离法：利用胶带（Kapton Tape）或类似材料在石墨上进行往复撕拉，最终得到一层石墨烯。
2. 化学气相沉积法(CVD)：利用化学气相沉积技术，将金属催化剂上的烷烃分子分解成碳原子，并在金属催化剂表面上形成石墨烯片层。
3. 化学还原法：利用石墨氧化物（GO）等碳基物质与还原剂反应，可还原成石墨烯。
4. 溶胶-凝胶法：通过石墨烯的氧化改性和还原，还原的石墨烯往往具有较高的质量和较大的尺寸。
二、应用研究进展由于石墨烯的高导电性、高透明性、高强度、高柔韧性、高导热性等优异特性，石墨烯在电子学、能源、生物医学、纳米材料等众多领域中都有广泛的应用研究。
1. 电子学：石墨烯具有高导电性，被认为是未来电子器件的理想材料之一，例如晶体管、场效应晶体管、超快光电器件等。
此外，石墨烯还可用于导热膜、透明导电膜等。
2. 污水过滤：石墨烯可以选择性的地吸附不同大小的分子，从而对污水中的危害分子进行去除。
此外，石墨烯的高通透率也使得其可用于海水淡化和饮用水净化过程中。
3. 能源：石墨烯可以用于制备超级电容器、锂离子电池等电子存储器件及其它电力系统。
例如，石墨烯电极的容量可以高达800毫安每克，是普通电容器的100倍以上。
4. 生物医学：石墨烯可用于制备检测和治疗生物材料，例如：精确控制可以实现该图像技术，从而可以进行显微观察，从而便于了解生物组织的生理和病理反应。
5. 纳米材料：石墨烯还可以与其它材料复合制备出各种复合材料。
例如，通过将石墨烯和二氧化钛（TiO2）等低成本催化剂复合制备出的复合材料在光催化领域中有很大的应用潜力。
石墨烯基催化剂的制备及催化性能研究
石墨烯基催化剂的制备及催化性能研究石墨烯，一种由碳原子构成的单层平面结构材料，拥有许多令人惊叹的特性，如高导电性、高热稳定性和强韧性。
这些特性使石墨烯成为一种理想的催化剂载体，有望应用于各种领域，如能源储存、环境保护和化学合成等。
本文将探讨石墨烯基催化剂的制备方法以及其在催化反应中的性能。
石墨烯基催化剂的制备可以通过多种方法实现，其中最常见的是化学气相沉积和机械剥离。
化学气相沉积是通过在高温环境中将碳源气体分解并在衬底表面沉积形成石墨烯。
这种方法具有可控性强、生产量大的优点，但需要高昂的仪器设备和严格的实验条件。
机械剥离则是通过机械力或化学方法将石墨烯从石墨材料上剥离下来。
这种方法简单易行，但得到的石墨烯质量较低，往往需要进一步处理和改性。
得到石墨烯后，我们可以将其作为载体来制备不同的催化剂。
一种常见的方法是将金属纳米颗粒沉积在石墨烯表面。
通过控制沉积温度和时间，可以调节纳米颗粒的尺寸和形貌，从而影响催化剂的活性和选择性。
此外，还可以在石墨烯表面修饰不同的官能团，以增强催化剂与反应物之间的相互作用。
例如，引入羟基、氨基或酸基团可以增强石墨烯基催化剂与水相反应的能力。
石墨烯基催化剂在催化反应中展现出优异的性能。
以氧还原反应为例，石墨烯基催化剂能够作为高效的电子传输介质，促进氧气和还原物之间的电子转移，从而提高反应速率。
同时，石墨烯的高比表面积和多孔结构也有利于反应物的吸附和扩散，提高催化剂的活性。
此外，石墨烯还具有一定的化学稳定性，可以在高温和高压条件下稳定存在，适用于各种反应条件。
近年来，石墨烯基催化剂的应用范围不断扩大。
在能源领域，石墨烯基催化剂被用于制备高效的燃料电池和超级电容器。
在环境保护方面，石墨烯基催化剂可以作为吸附剂和氧化剂，用于处理废水和废气。
此外，石墨烯基催化剂还可以在有机合成中用作催化剂，促进各种有机反应的进行。
尽管石墨烯基催化剂在许多领域中展现出巨大的潜力，但仍然存在一些挑战和难题需要解决。
Pt石墨烯基复合材料的研制及对甲醇的电催化氧化性能研究的开题报告
Pt石墨烯基复合材料的研制及对甲醇的电催化氧化性能研究的开题报告一、研究背景和意义Pt石墨烯基复合材料是一种新型高效的电催化材料，具有优异的电催化性能和稳定性，可以应用于燃料电池、电解水制氢等领域。
燃料电池作为一种环保、高效、可再生的能源，一直备受关注。
而石墨烯作为一种具有高度可调控性的新型材料，被广泛应用于电催化、储氢等领域。
因此，研究Pt石墨烯基复合材料对甲醇的电催化氧化性能，有助于提高燃料电池的电催化效率和稳定性，从而推动其应用于实际生产。
二、研究内容和方法本研究的主要内容是通过溶胶-凝胶法制备Pt石墨烯基复合材料，然后对其进行表征。
采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等技术对制备的样品进行表征，分析Pt石墨烯基复合材料的微观结构、晶体结构和化学结构等性质。
进一步利用电化学技术，探究Pt石墨烯基复合材料对甲醇的电催化氧化性能。
通过循环伏安法（CV）、恒电位阳极吸附伏安法（CPA）、线性扫描伏安法（LSV）等技术对其电化学性能进行测试。
同时，将Pt石墨烯基复合材料的氧化还原电位与甲醇的电催化氧化电位进行比较，进一步探究其对甲醇的电催化氧化机理。
三、研究进度和计划目前，本研究已完成对Pt石墨烯基复合材料的制备及其表征工作。
接下来，将进行电化学性能测试，计划在下个月完成实验。
最后，将根据实验结果进行分析和总结，撰写论文并提交。
预计论文的主要结构为：引言、文献综述、实验方法、实验结果与分析、结论和展望。
计划于年底前完成论文的撰写和修改。
石墨烯的制备及其在光催化材料中的应用
度为 １ ． １ ～１ ． ３ ｎ ｍ。石墨烯 的 引入有效 增 强 了 Ｒ Ｇ Ｏ ／ Ｚ Ｎ Ｒ ｓ 复合 材料 光催 化 降解性 能 。当石 墨烯 浓度 为 ２
ａｇ ｒ ／ ｍＬ时 ， Ｒ Ｇ Ｏ ／ Ｚ Ｎ Ｒ ｓ 复合材料 中石 墨烯 的含量达到最优值 ， 光催 化性能最佳 。 关键 词 ： 石墨 ； 石墨烯 ； Ｒ Ｇ Ｏ ／ Ｚ Ｎ Ｒ ｓ 复合材料 ； 光 催化降解
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利用二氧化碳与水光催化合成甲醇的方法及催化剂[发明专利]
![利用二氧化碳与水光催化合成甲醇的方法及催化剂[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/60c498653d1ec5da50e2524de518964bce84d253.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610881556.5(22)申请日 2016.10.09(71)申请人 白汾河地址 102400 北京市房山区苏庄大街八号(72)发明人 陈守清 白汾河 王虹堡 陈威生 (74)专利代理机构 苏州市中南伟业知识产权代理事务所(普通合伙) 32257代理人 郑海(51)Int.Cl.C07C 29/159(2006.01)C07C 31/04(2006.01)B01J 23/12(2006.01)B01J 27/053(2006.01)B01J 27/10(2006.01)B01J 27/18(2006.01)B01J 27/25(2006.01)(54)发明名称利用二氧化碳与水光催化合成甲醇的方法及催化剂(57)摘要本发明涉及一种利用二氧化碳与水光催化合成甲醇的方法及催化剂，本发明的利用二氧化碳与水光催化合成甲醇的方法，其特征在于包括以下步骤：A、准备容器，向容器中加水，容器内的水中设有催化剂，催化剂为钍元素的化合物；B、将二氧化碳气体通入容器内的水中，并用光照射化合反应器中的二氧化碳气体和水，在催化剂的催化作用下，容器内的二氧化碳与水发生光化学反应，生成甲醇。
其目的是提供一种可在常温常压条件下利用光能将二氧化碳气体制成甲醇，并且其制造工艺简单，生产成本低，转化效率高，转化速度快的利用二氧化碳与水光催化合成甲醇的方法及催化剂。
权利要求书1页 说明书3页CN 106542964 A 2017.03.29C N 106542964A1.利用二氧化碳与水光催化合成甲醇的方法，其特征在于包括以下步骤：A、准备容器，向容器中加水，容器内的水中设有催化剂，催化剂为钍元素的化合物；B、将二氧化碳气体通入容器内的水中，并用光照射化合反应器中的二氧化碳气体和水，在催化剂的催化作用下，容器内的二氧化碳与水发生光化学反应，生成甲醇。
一种掺杂石墨烯的二氧化碳加氢制甲醇催化剂[发明专利]
![一种掺杂石墨烯的二氧化碳加氢制甲醇催化剂[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f2b0d7b63b3567ec112d8ae1.png)
专利名称：一种掺杂石墨烯的二氧化碳加氢制甲醇催化剂专利类型：发明专利
发明人：马清祥,耿梦倩,赵天生,张建利,范素兵,范辉,李鹏申请号：CN201710406170.3
申请日：20170602
公开号：CN107042101A
公开日：
20170815
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明是提供一种改进的CO加氢制甲醇催化剂，旨在提高催化剂的催化活性、稳定性。
本发明通过并流共沉淀法制备了掺杂有石墨烯的催化剂，具体涉及掺杂的掺氮石墨烯，制备的催化剂利用了掺氮石墨烯自身的物理化学性能，引入的掺氮石墨烯起到了助剂和载体的双重作用，对气体的吸附性能加强，对金属粒子的分散度加大，使得本发明的催化反应中易形成催化活性中心，易吸附反应物质CO和H，提高了CO转化率、甲醇选择性和甲醇产率。
申请人：宁夏大学
地址：750021 宁夏回族自治区银川市西夏区贺兰山西路489号
国籍：CN
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石墨烯基气敏材料的制备及性能研究
石墨烯基气敏材料的制备及性能研究石墨烯是一种具有特殊结构和物理性质的二维材料，近年来受到了广泛关注。
石墨烯材料作为一种新型气敏材料，具有响应速度快、灵敏度高、稳定性好等特点，有望应用于环境监测、生命科学和智能传感等领域。
因此，石墨烯基气敏材料的制备及性能研究，具有重要的理论意义和实际应用价值。
一、石墨烯基气敏材料的制备石墨烯作为一种具有多种形态的材料，其制备方法也有多种。
其中，化学气相沉积法（CVD法）和机械剥离法是目前应用最广泛的制备方法。
CVD法是利用气相前体在高温下分解生成石墨烯。
在CVD法中，基板材料及其表面处理、碳源气体、气体浓度、反应时间和反应温度等条件均会影响石墨烯的生长质量和形貌。
例如，可采用Ni、Cu等金属基板，在其表面进行预处理，利用热蒸发或电子束蒸发方法，在Ni或Cu上形成一层5-10 nm粗细的Ni或Cu薄膜，再将其放入高温炉内进行化学气相沉积生长石墨烯。
在反应过程中，可通过加入一定浓度的乙炔、乙烯等碳源气体和氢气等反应气体，可控制石墨烯膜的厚度和形貌等物理性质。
机械剥离法是根据石墨烯在其层间结构中仅存在范德华作用力，而利用胶带、刮刀等力学方法从石墨烯多层结构中剥离出单层或少层石墨烯。
该方法可获得高质量、高晶度的石墨烯，在性质上表现出卓越的传导性和光学性等。
针对石墨烯基气敏材料，可能通过改变制备方法和参数，调控其晶体形貌、化学成分及缺陷等结构，以提高其气敏性能。
二、石墨烯基气敏材料的性能研究石墨烯作为传统气敏材料的替代品，具有快速响应、高灵敏度、低功耗和长期稳定性等优势。
目前，已有多种方法用于测定石墨烯基气敏材料的气敏性能。
一种常用的气敏性能测试方法是热电法（TEG）。
热电法利用热电效应测量材料的电阻率响应，近年来，已有研究者将其应用于石墨烯气敏材料的研究。
通过热电效应研究石墨烯膜的复合体系、表面修饰等因素对氧气、氨气、嗅味分子等气体的响应机制和性能变化规律等。
另外，还可以利用场效应晶体管法（FET法）对石墨烯基气敏材料进行性能测试。
石墨烯基催化剂材料的制备与应用研究
石墨烯基催化剂材料的制备与应用研究石墨烯，作为一种二维晶体材料，具有独特的结构和优异的物理化学性质，引起了科学家们的广泛关注。
近年来，石墨烯及其衍生物在催化领域的应用也逐渐成为研究热点。
本文将探讨石墨烯基催化剂材料的制备方法以及其在各个领域的应用。
一、石墨烯基催化剂材料的制备方法：石墨烯基催化剂材料的制备方法多种多样，常见的有热还原法、氧化石墨烯的还原和二维材料的辅助制备法等。
其中，热还原法是一种较常用的制备方法。
其步骤主要包括：首先，将氧化石墨烯加热至一定温度，使其还原为石墨烯；然后，将还原后的石墨烯与金属催化剂进行复合，通过一系列后续处理，如化学气相沉积、溶液还原法等，最终获得石墨烯基催化剂材料。
二、石墨烯基催化剂材料在能源领域的应用：1. 石墨烯基催化剂在燃料电池中的应用：燃料电池作为一种高效、环保的能源转换装置，对催化剂的要求较高。
石墨烯基催化剂由于其独特的结构和电子输运特性，成为提高燃料电池性能的理想材料。
研究表明，将石墨烯与钯、铂等金属催化剂复合能够显著提高燃料电池的氧还原反应活性，并改善催化剂的稳定性。
2. 石墨烯基催化剂在光电催化领域的应用：光电催化领域是石墨烯基催化剂应用的另一重要领域。
石墨烯本身具有宽带隙和高载流子迁移率的特点，使其在光电催化材料中具备了良好的光吸收和电子传导性能。
石墨烯与半导体材料进行复合后，能够提高光催化反应的速率和效率，广泛应用于水分解、有机污染物降解等领域。
三、石墨烯基催化剂材料在环境领域的应用：1. 石墨烯基催化剂在废水处理中的应用：由于石墨烯基催化剂具有大比表面积和优异的催化活性，其在废水处理中具备许多独特的优点。
研究表明，采用石墨烯基催化剂能够高效降解废水中的有机污染物，并且能够实现催化剂的高效循环利用。
2. 石墨烯基催化剂在空气净化中的应用：空气污染已经成为当今社会中一个严重的问题，而石墨烯基催化剂的应用可以在一定程度上解决这个问题。
石墨烯基催化剂通过选择性催化氧化还原反应，能够高效地将空气中的有毒有害物质转化为无害的产物，从而净化空气。
以石墨烯为载体制备直接甲醇燃料电池阳极催化剂的研究的开题报告
以石墨烯为载体制备直接甲醇燃料电池阳极催化剂的研究的开题报告一、研究背景及意义：近年来，直接甲醇燃料电池（Direct Methanol Fuel Cell，DMFC）因其具有高效、高能量密度、低污染和无需氧气的优势，成为燃料电池领域的研究热点之一。
然而，DMFC的广泛应用受限于其电极催化剂的效率和稳定性，尤其是阳极催化剂。
因此，探索高效、稳定的阳极催化剂是DMFC的关键问题之一。
石墨烯是一种具有高导电率、高比表面积、高化学稳定性和优异的催化性能的材料，被广泛应用于电化学催化、储氢、传感、能源存储等领域。
利用石墨烯作为阳极催化剂载体可以提高DMFC阳极催化剂的催化活性和稳定性。
二、研究内容：本文旨在利用石墨烯作为载体，探究石墨烯基直接甲醇燃料电池阳极催化剂的制备方法及其催化性能。
具体内容包括：1. 石墨烯的制备方法研究：采用化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition，CVD）制备高质量的石墨烯，并通过扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscopy，SEM）、透射电子显微镜（Transmission Electron Microscopy，TEM）等手段对石墨烯进行表征和分析。
2. 甲醇氧化反应机理研究：通过对甲醇氧化反应的理论分析，探究石墨烯基催化剂的反应机理和催化机制。
3. 制备石墨烯基催化剂：采用简单的化学还原法将金属离子还原成相应的金属颗粒，并将其负载在石墨烯上。
对催化剂进行SEM、TEM、X射线光电子能谱（X-ray Photoelectron Spectroscopy，XPS）等手段进行表征和分析。
4. 催化性能研究：采用循环伏安法（Cyclic Voltammetry，CV）和恒流电化学测试（Steady-state Amperometry, SSA）等方法测试制备的石墨烯基催化剂的催化活性和稳定性。
三、研究计划：第一年：石墨烯的制备和表征；甲醇氧化反应机理研究；金属离子还原和负载石墨烯的制备。
光催化还原CO2制取甲醇的研究现状及前景
光催化还原CO2制取甲醇的研究现状及前景
王进;王晨;巩爱利;董佳
【期刊名称】《广东化工》
【年(卷),期】2014(041)013
【摘要】文章综述了目前国内外光催化还原CO2的研究进展及存在的问题,介绍了本课题组在光催化还原CO2制取甲醇中所做的研究工作,最后展望了该研究领域的前景.
【总页数】3页(P118-119,105)
【作者】王进;王晨;巩爱利;董佳
【作者单位】西安石油大学化学化工学院,陕西西安710065;西北大学化工学院,陕西西安710069;西北大学化工学院,陕西西安710069;西北大学化工学院,陕西西安710069
【正文语种】中文
【中图分类】O643.32
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种制备光催化剂的原料。本课题组以神府半焦焦粉为原料，采用
化学活化法制备出活化半焦，并对它们光催化还原二氧化碳合成 甲醇的性能进行了研究[6]。但用化学活化法制得的活化半焦光催
化性能较弱，因此需要Байду номын сангаас到一种新的方法对半焦进行改性，调节
其化学结构和性能以提高其光催化性能。
本文的工作以半焦焦粉为原料，采用化学氧化、冷冻干燥及
高温碳化等方法成功制备出与石墨烯有着相似结构的半焦基类石
墨烯材料。与单纯的化学活化法制得的活化半焦相比，半焦基类
石墨烯材料有着较高的比表面积、分布均匀的片层结构与共轭结
构，在这些优点的协同作用下其光催化性能得到了很大的提升。
1 实验部分
1.1 主要原料 半焦焦粉，陕西省榆林市北元化工；硫酸，硝酸，四川西陇
Abstract: In this paper, semi-coke based porous graphene which use the semi-coke as the raw material were prepared by chemical oxidation, freeze drying and high temperature. The morphologies and structures of the samples were analyzed by SEM, nitrogen adsorption, and FTIR. We use the output of methanol in unit time by photocatalytic CO2 reduction to evaluate the photocatalytic properties of semi-coke based porous graphene. The results indicated that the semi-coke based porous graphene materials have distributed evenly lamellar structure, high specific surface area and conjugate structure. The cumulative output of methanol is 57.32 μmol/g·cat when we use semi-coke based porous graphene materials as the photocatalyst, the output is close to the methanol production when TiO2 is used as photocatalyst.
(1. School of Chemistry and Chemical Engineering, Xi’an University of Science and Technology, Xi’an 710054；2. Key Laboratory of Coal Resources Exploration and Comprehensive Utilization, Ministry of Land and Resources, Xi’an 710021, China)
[摘 要]本文以神府半焦焦粉为原料，综合采用化学氧化、冷冻干燥与高温碳化等方法，制备出半焦基类石墨烯材料。通过扫描电镜(SEM)、
氮气吸附测试、傅立叶红外光谱仪(FTIR)对该半焦基类石墨烯材料的形貌结构进行了表征分析，并以单位时间内光催化还原 CO2/H2O 合成甲醇 的产量评价了所制得样品的光催化性能。结果表明：半焦基类石墨烯材料不仅具有发达的孔隙结构与分布均匀的层片结构，同时表现出优异的
光催化活性。以半焦基类石墨烯为光催化剂在紫外光照条件下，甲醇产量可达 57.32 μmol/g·cat，接近于相同条件下以 TiO2 作为光催化剂时的甲 醇产量。
[关键词]半焦；半焦基类石墨烯材料；光催化还原 CO2
[中图分类号]TQ
[文献标识码]A
[文章编号]1007-1865(2019)05-0016-02
Keywords: semi-coke；semi-coke based porous graphene materials；photocatalytic CO2 reduction
随着工业文明的发展，排入大气中的二氧化碳等吸热性强的
温室气体逐年增加，已引起全球气候变暖等一系列环境问题，对
自然生态系统造成了不可逆的破坏，受到了全世界各国的关注 [1-2]。光催化转化 CO2 能在常温常压下进行，是一种符合绿色发展 的转化方法，具有广阔的应用前景，因此寻找一种廉价高效的光 催化剂有着重要的意义[3-4]。
化工有限公司；氢氧化钾，氢氧化钠，广州市金华大化学试剂有
限公司；聚乙烯醇，上海阿拉丁生化科技股份有限公司。 1.2 样品制备
利用球磨机对半焦焦粉进行粉碎处理，经过 200 目标准筛置 于真空干燥箱中，在 80 ℃条件下干燥 6 h。 1.2.1 氧化半焦的制备
The Preparation of Semi-Coke Based Porous Graphene Materials and Performance of Photocatalytic Properties
Zhang Yating1,2, Zhang Jing1,2, Han Jingjing1, Li Keke1,2, Zhang Kaibo1, Jia Kaili1, Long Xueyin1
· 16 ·
广东化工
2019 年 第 5 期 第 46 卷总第 391 期
半焦基类石墨烯材料的制备及其光催化 CO2/H2O 制 甲醇性能研究
张亚婷 1, 2，张婧 1, 2，韩静静 1，李可可 1, 2，张凯博 1，贾凯丽 1，龙雪颖 1
(1．西安科技大学 化学与化工学院，陕西 西安 710054；2．国土资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室，陕西 西安 710021)