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石墨烯／纳米银复合材料的制备及应用研究进展综述了石墨烯/纳米银复合材料的制备方法及应用，讨论了其在导电、导热和生物医学等方面的应用，展望了石墨烯/纳米银复合材料的研究方向和发展前景。
标签：石墨烯；复合材料；纳米银；制备及应用石墨烯作为一种由单层单质原子组成的六边形结晶碳材料，其特殊性能的应用一直是近几年研究的重点。
但是石墨烯的生产效率低，需经常将其进行改性，达到以较少的添加量获得更好性能的目的。
其中，纳米银的出现在一定程度上扩大了石墨烯在导电[1]，导热方面的应用。
而且纳米银的生产效率高，很好地解决了石墨烯/纳米银的生产问题，为石墨烯在诸多技术领域的应用拓展了空间[2]。
金属粒子由于含有自由移动的电子和极大的比表面积，在导电性和导热性方面有着出色的表现。
而纳米银颗粒，纳米银棒，纳米银线则可以在复合基体中形成网络通路，提高材料的导电性和导热性。
1 石墨烯/纳米银复合材料的制备方法目前，石墨烯掺杂纳米银复合材料可以根据纳米银的形貌特征分为石墨烯/纳米银颗粒复合材料和石墨烯/纳米银线复合材料。
纳米银的加入使得石墨烯复合材料的导电性和导热性以及石墨烯的表面硬度均得到了提高[3]。
1.1 机械共混法机械共混法可分为搅拌法和熔融共混法。
刘孔华[4]利用搅拌法制备得到石墨烯/纳米银线杂化物，在50 ℃下搅拌，升温至210 ℃，最后降至常温得到石墨烯/纳米银线杂化物。
熔融共混法是利用密炼机或者挤出机的高温和剪切作用力下将石墨烯、纳米银和基材熔融后，共混得到石墨烯/纳米复合材料。
该方法用途广泛，适用于极性和非极性聚合物和填料的共混。
并且纳米银的烧结温度在180 ℃，对于纳米银颗粒可以烧结形成一定规模的网络结构。
此方法制备的复合材料所需时间短，且纳米银线是单独制备，所以可以单独控制纳米银线的长度和长径比。
但是由于是机械共混，纳米银在石墨烯材料中的分散性不是很好，且容易发生团聚，达不到形成大量网络结构的目的。
1.2 化学还原法化学还原法是目前比较常见的将金属纳米粒子附着在石墨烯表面的方法。
石墨烯电化学性质的测定摘要:本实验以石墨为原料，通过改进的Hummers方法制备氧化石墨，在水中超声分散后得到石墨烯水溶胶，肼还原得到石墨烯聚集物。
采用循环伏安法研究了样品的充放电性能。
结果表明：石墨烯可以作为电极材料，并且具有一定的吸附能力。
关键词：石墨烯循环伏安法电化学性质The preparation of graphene and its eletrochemical performance Abstract: Graphene was oxidized graphite with modifed Hummer’s method and made into aqueous colloid oxidized graphene layers.The graphene was gotten by reducing the graphene layers with ing the cyclic voltammetry method investigates the electrochemical performance. The results show that graphene can be used as electrode materials, and it has absorption capacity.Key words：graphene; cyclic voltammetry method; electrochemical performance一．前言：石墨是由碳原子组成的二维网状结构的有序堆积而成的晶体。
单层的网状平面在自然界中并不能稳定存在。
2004年Novoselov用机械的方法成功将石墨烯片层结构剥离。
观察到石墨烯层片的存在。
这种二维有序晶体的存在具有独特的电化学性能和光学性能。
其电子符合狄拉克方程而不是薛定谔方程。
由于避免电子传输过程中在石墨中层见的散射，电子在常温下的传输速度可以达到光速的1/300，远高于电子在一般的导体中的传输速度。
纳米银修饰石墨电极伏安法测定过氧化氢冯春梁;韩玉花;李亚男;赵新【摘要】A novel amperometric sensor for the detection of hydrogen peroxide ( H2 O2) was prepared by electro-deposition of silver nanoparticles on the graphite electrode. The silver nanoparticles was characterized with UV-Vis spectroscopy and scanning electron microscopy. The electrochemical performances of the electrode were studied by cyclic voltammetry. The silver nanoparticles immobilized on the graphite electrode exhibited an excellent electrocatalytic response toward reduction of H2O2. The resulting Ag nanoparticles modified sensor showed a good sensitivity with a linear range of 1.1×1O~5~ 2. 2 ×10-2 mol/L(correlation coefficient r=0. 996 9). Its detection limit was 3. 8× 10-6mol/L. The preparation process of the proposed H2 O2 sensor was convenient, and the H2O2 sensor showed high sensitivity, low detection limit and good stability.%基于纳米银对过氧化氢分解的催化作用,用恒电位沉积法将银纳米粒子固定在石墨电极上,制备了一种过氧化氢传感器.用循环伏安法对H2O2进行测定.并对可能的测定机理进行探讨.选择了过氧化氢传感器测定H2O2的最适pH为6.0,在1.1×l0-5～2.2×10-2 mol/L范围内,还原峰电流与H2O2浓度呈良好线性关系.该传感器具有制备简易、成本低廉、响应快、灵敏度高、稳定性好等特点,具有较好的应用前景.【期刊名称】《辽宁师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(034)002【总页数】4页(P188-191)【关键词】纳米银粒子;石墨电极;过氧化氢;电化学传感器;循环伏安法【作者】冯春梁;韩玉花;李亚男;赵新【作者单位】辽宁师范大学化学化工学院功能材料化学研究所。
目录摘要 (I)Abstract ......................................................................................................................... I I 1 引言 (1)1.1 石墨烯的制备 (2)1.1.1 机械剥离法 (2)1.1.2 电化学剥离法 (2)1.1.3 化学气相沉积法 (3)1.2 石墨烯电极材料的制备 (5)1.3 石墨烯电极材料电化学性能测试 (5)2 实验部分 (6)2.1 实验试剂 (6)2.2 实验仪器 (6)2.3 RHAC和GQDs的制备 (6)2.4 RHAC-GQDs的制备 (6)2.5 电极制备和电池组装 (7)3 结果和讨论 (8)3.1 分析了RHAC的比表面积和孔隙结构 (8)3.2 GQDs的拉曼光谱和荧光光谱分析 (8)3.3 红外光谱分析 (8)3.4 XRD分析 (8)3.5 扫描电镜分析 (9)3.6 循环伏安法测试分析 (9)3.7 恒流充放电试验分析 (9)3.8 电化学阻抗分析 (10)4 结论与展望 (12)4.1 结论 (12)4.2 主要创新点 (12)4.3 展望 (12)参考文献 (13)致谢............................................................................................ 错误!未定义书签。
摘要石墨烯由于其十分优异的电学、热学和机械性能及优良的透光率、比表面积大等优势而广泛的受到人们追捧。
尤其是在2004年成功制得稳定存在的石墨烯之后，更是兴起了一股研究石墨烯的潮流。
如何成本低廉、面积大、数量丰富、质量优异的制备石墨烯，并将其应用在实际生产中是研究人员努力的目标。
本文主要对这几年中一些改善的或新的石墨烯的制备方法以及其电化学性能做了综述，从中可以看到石墨烯在电学方面存在巨大的发展潜力。
石墨烯的制备及其电化学性能一、本文概述石墨烯，一种由单层碳原子紧密排列构成的二维纳米材料，自2004年被科学家首次成功制备以来，便因其独特的结构和优异的性能引发了全球范围内的研究热潮。
石墨烯以其高导电性、高热导率、高强度以及良好的化学稳定性等特性，在材料科学、电子学、能源科学等多个领域展现出巨大的应用潜力。
特别是在电化学领域，石墨烯因其高比表面积、优良的电子传输性能和化学稳定性，被广泛应用于电极材料、储能器件以及电化学传感器等方面。
本文旨在全面介绍石墨烯的制备方法及其电化学性能。
我们将概述石墨烯的基本结构和性质，以及其在电化学领域的应用背景。
随后，我们将详细介绍石墨烯的几种主要制备方法，包括机械剥离法、化学气相沉积法、氧化还原法等，并分析各方法的优缺点及适用范围。
接着，我们将重点探讨石墨烯在电化学领域的应用，包括其在锂离子电池、超级电容器、燃料电池等储能器件中的性能表现，以及其在电化学传感器中的应用。
我们将对石墨烯的电化学性能进行综合分析，展望其在未来电化学领域的发展趋势和应用前景。
二、石墨烯的制备方法石墨烯的制备方法多种多样，根据其制备原理，主要可以分为物理法和化学法两大类。
物理法：物理法主要包括机械剥离法、取向附生法和碳纳米管切割法等。
机械剥离法是最早用来制备石墨烯的方法，其原理是利用物体与石墨烯之间的摩擦和相对运动，得到石墨烯薄层材料。
取向附生法则是在一定条件下，使碳原子在金属单晶（如Ru）表面生长出单层碳原子，然后利用金属与石墨烯之间的弱相互作用，将石墨烯与金属基底分离。
碳纳米管切割法则是通过切割碳纳米管得到石墨烯纳米带。
化学法：化学法主要包括氧化还原法、SiC外延生长法、化学气相沉积法（CVD）等。
氧化还原法是通过将天然石墨与氧化剂反应，得到氧化石墨，再将其进行热还原或化学还原，从而制备出石墨烯。
SiC外延生长法是在高温条件下，使SiC中的Si原子升华，剩余的C 原子在基底表面重新排列，形成石墨烯。
《纳米银的制备及其在电化学传感器中的应用》篇一一、引言随着纳米技术的不断发展，纳米材料在诸多领域展现出独特的性能和应用潜力。
其中，纳米银作为一种重要的纳米材料，因其优异的导电性、良好的生物相容性以及独特的表面效应，在电化学传感器领域得到了广泛的应用。
本文将详细介绍纳米银的制备方法，并探讨其在电化学传感器中的应用。
二、纳米银的制备纳米银的制备方法主要包括物理法、化学法和生物法。
其中，化学法因其操作简便、成本低廉等特点，得到了广泛的应用。
1. 化学法制备纳米银化学法制备纳米银主要利用还原剂将银离子还原为银原子，进而形成纳米银。
常见的还原剂包括硼氢化钠、抗坏血酸、银氨溶液等。
在制备过程中，通过控制反应温度、浓度、时间等参数，可以获得不同形状、尺寸的纳米银。
2. 其他制备方法除了化学法，还有物理法和生物法可以制备纳米银。
物理法主要包括真空蒸发、激光烧蚀等；生物法则利用微生物、酶等生物分子进行还原反应。
这些方法各有优缺点，在实际应用中需根据需求选择合适的制备方法。
三、纳米银在电化学传感器中的应用电化学传感器是一种将化学信号转换为电信号的装置，广泛应用于环境监测、生物医学等领域。
纳米银因其优异的导电性和良好的生物相容性，在电化学传感器中发挥着重要作用。
1. 纳米银在电极修饰中的应用纳米银可以用于修饰电极表面，提高电极的导电性和敏感度。
通过将纳米银与其他材料（如碳纳米管、石墨烯等）复合，可以进一步提高电极的性能。
修饰后的电极具有更好的响应速度和检测灵敏度，能够实现对目标物质的快速、准确检测。
2. 纳米银在电化学传感器信号放大中的应用纳米银具有良好的催化性能，可以用于放大电化学传感器的信号。
通过将纳米银与其他催化剂（如酶、抗体等）结合，可以实现信号的放大和增强。
这有助于提高电化学传感器的检测范围和灵敏度，从而实现对低浓度目标物质的检测。
四、结论纳米银作为一种重要的纳米材料，在电化学传感器领域具有广泛的应用前景。
《石墨烯-导电聚合物复合材料的制备及其电化学性能的研究》石墨烯-导电聚合物复合材料的制备及其电化学性能的研究摘要：本文研究了石墨烯与导电聚合物复合材料的制备方法，并对其电化学性能进行了深入探讨。
通过合理的制备工艺，我们成功制备了具有优异导电性能和电化学稳定性的复合材料。
本文详细描述了实验过程、结果及分析，以期为相关研究提供有益的参考。
一、引言随着科技的发展，石墨烯因其独特的物理和化学性质，在材料科学领域引起了广泛的关注。
石墨烯与导电聚合物的复合材料因其在电化学储能、传感器、电磁屏蔽等领域的潜在应用价值，成为了研究的热点。
本文旨在研究石墨烯/导电聚合物复合材料的制备方法及其电化学性能。
二、实验材料与方法1. 材料准备实验所需材料包括石墨烯、导电聚合物（如聚吡咯、聚苯胺等）、溶剂（如乙醇、水等）以及其他添加剂。
2. 制备方法采用溶液混合法或原位聚合法制备石墨烯/导电聚合物复合材料。
具体步骤包括：将石墨烯与导电聚合物在溶剂中混合，并通过搅拌或超声处理使两者充分混合；然后进行聚合反应，得到复合材料。
三、电化学性能测试通过循环伏安法（CV）、恒流充放电测试、电化学阻抗谱（EIS）等方法，对制备的复合材料进行电化学性能测试。
四、结果与讨论1. 制备结果通过优化制备工艺，我们成功制备了具有良好分散性和导电性能的石墨烯/导电聚合物复合材料。
SEM和TEM结果表明，石墨烯与导电聚合物在纳米尺度上实现了良好的复合。
2. 电化学性能分析（1）循环伏安法（CV）测试：复合材料在充放电过程中表现出稳定的电化学行为，无明显极化现象。
（2）恒流充放电测试：复合材料具有较高的比电容和优异的循环稳定性。
在一定的电流密度下，其比电容随循环次数的增加而略有增加，表现出良好的充放电性能。
（3）电化学阻抗谱（EIS）分析：复合材料的内阻较小，电子传递速度快，表现出优异的电导率和良好的电荷传输能力。
通过分析不同因素（如石墨烯含量、聚合条件等）对电化学性能的影响，我们发现合理的复合比例和制备工艺是获得高性能复合材料的关键。
石墨烯量子点―银纳米颗粒复合物用于过氧化氢和葡萄糖比色检测摘要以石墨烯量子点（GQDs）为还原剂和稳定剂，在其表面原位生长银纳米粒子（AgNPs），制备了具有良好分散性的GQDs/AgNPs纳米复合物，其粒径小于30 nm。
GQDs/AgNPs纳米复合物具有类过氧化物酶的催化活性，能有效催化H2O2氧化3，3′，5，5′-四甲基联苯胺（TMB）并发生显色反应。
稳态动力学分析表明， GQDs/AgNPs催化动力学遵循典型的Michaelis-Menten模型，其催化机理符合乒乓机制。
与辣根过氧化物酶（HRP）相比，GQDs/AgNPs纳米复合物具有更强的亲和性。
基于GQDs/AgNPs 的催化活性和葡萄糖氧化产生H2O2的原理，建立了H2O2和葡萄糖的比色检测方法，检出限分别为0.18和1.6 μmol/L。
将本方法应用于血浆中葡萄糖的检测分析，结果与标准方法相符。
关键词石墨烯量子点-银纳米粒子复合物；类过氧化物酶；过氧化氢；葡萄糖1 引言银纳米粒子（AgNPs）是一种重要的纳米材料，在催化、电子和抗菌等领域得到广泛应用。
但由于AgNPs易氧化和发生聚集，因此在实际分析应用中一般需加入稳定剂（如聚合物、有机小分子和纳米颗粒等）使其稳定存在[1]。
氧化石墨烯（GO）具有优良的电子、机械和化学性能，已成为构建GO-贵金属新型复合材料中广受欢迎的基本构件。
这些GO-贵金属材料在催化[2]、表面拉曼扫描[3]、抗菌[4]、电子运输[5]、制氢[6]、光学和化学传感器[7，8]等领域均表现出优良的性能。
在一步光化学反应制备的GO/AgNPs复合物中，AgNPs在GO表面均匀分布，在无外加稳定剂的条件下，GO/AgNPs溶液呈现出良好的分散性及稳定性[9，10]。
石墨烯量子点（GQDs）是尺寸小于100 nm的零维石墨烯纳米片，其量子限域和边界效应带来的优良荧光性能使其在光电子器件、光伏和光发射器件、生物成像、传感和电化学催化等领域广泛应用[11～13]。
化工进展CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS2019年第38卷第9期开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：石墨烯负载纳米银的制备及其对H 2O 2的电化学检测马园园1，寇伟1，丁国生1，徐联宾1，2（1北京化工大学教育部超重力工程研究中心，北京100029；2北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室，北京100029）摘要：采用改进的Hummers 法制备了氧化石墨烯（GO ），然后以水合肼作为还原剂，并控制反应的pH=10来制备还原氧化石墨烯（RGO ）。
采用化学还原法，以石墨烯为载体，以乙酰丙酮银为前体，以硼氢化锂四氢呋喃溶液为还原剂将银离子还原，制备了石墨烯负载纳米银复合材料。
通过X 射线粉末衍射（XRD ）、傅里叶变换红外光谱（FTIR ）和透射电子显微镜（TEM ）等表征方法证明了石墨烯上负载的银纳米颗粒结晶良好、尺寸均一、分布均匀，其中银纳米颗粒直径约为8nm 。
通过循环伏安和计时电流技术对石墨烯负载纳米银复合材料进行电化学测试，结果表明，石墨烯负载纳米银复合材料对过氧化氢的还原具有良好的电催化活性。
以此复合纳米结构构建的过氧化氢传感器测试过氧化氢浓度的线性范围为0.1～62.3mmol/L （R =0.990），检出限为0.017mmol/L （S/N=3），响应时间小于2s 。
关键词：石墨烯；纳米粒子；电化学检测；催化剂；过氧化氢中图分类号：TQ035文献标志码：A文章编号：1000-6613（2019）09-4191-06Preparation of graphene-supported nano-silver and its electrochemicaldetection of H 2O 2MA Yuanyuan 1，KOU Wei 1，DING Guosheng 1，XU Lianbin 1，2(1Research Center of the Ministry of Education for High Gravity Engineering and Technology,Beijing University ofChemical Technology,Beijing 100029,China;2State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites,Beijing University of Chemical Technology,Beijing 100029,China)Abstract:Graphene oxide (GO)was prepared by the modified Hummers method.The reduced oxidized graphene (RGO)was prepared by using hydrazine hydrate as a reducing agent and controlling the pH of the reaction to 10.The graphene-loaded nano-silver composites were prepared by hydrothermal synthesisusing graphene as the support,silver acetylacetonate as the precursor and lithium borohydridetetrahydrofuran as the reducing agent.X-ray powder diffraction (XRD),Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR),transmission electron microscopy (TEM)and other characterization methods demonstrated that the silver nanoparticles supported on graphene had good crystallinity,uniform size and even distribution.The average diameter of the silver nanoparticles was about 8nm.Electrochemical testsof the graphene-loaded nano-silver composites by cyclic voltammetry and chronoamperometry showed that the graphene-loaded nano-silver composites had good electrocatalytic activity for the reduction of研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2018-2464收稿日期：2018-12-25；修改稿日期：2019-05-27。
基金项目：国家自然科学基金（21676018）。
第一作者：马园园（1992—），女，硕士研究生，研究方向为电催化。
E-mail ：myy199211@ 。
通信作者：徐联宾，教授，博士生导师，研究方向为纳米材料、电催化等。
E-mail ：xulb@ 。
引用本文：马园园,寇伟,丁国生,等.石墨烯负载纳米银的制备及其对H 2O 2的电化学检测[J].化工进展,2019,38(9):4191-4196.Citation ：MA Yuanyuan,KOU Wei,DING Guosheng,et al.Preparation of graphene-supported nano-silver and its electrochemical detection of H 2O 2[J].Chemical Industry and Engineering Progress,2019,38(9):4191-4196.··4191化工进展2019年第38卷hydrogen peroxide.The linear range of hydrogen peroxide concentration measured by the hydrogen peroxide sensor constructed from the composite nanostructure was0.1—62.3mmol/L(R=0.990)with the detection limit of0.017mmol/L(S/N=3)and the response time of less than2s.Keywords:graphene;nanoparticles;electrochemical detection;catalyst;hydrogen peroxide过氧化氢（H2O2）是目前最重要的分析物之一，涉及很多的领域，如食品加工、环境分析、药物研究、医学诊断、饮料包装和纺织工业等[1-3]。
同时，H2O2也是许多生物氧化酶的一种有毒副产物。
基于此，H2O2被认为是帕金森病、癌症、中风、动脉硬化和阿尔茨海默病等相关疾病的指标[4-5]。
此外，作为强氧化剂，H2O2可用于许多有机化合物合成反应，也可用作液体燃料电池的氧化剂[6-7]。
因此准确、快速以及低成本地测定H2O2具有实际重要性并得到广泛研究。
迄今为止，研究者开发了多种检测技术，如光谱、滴定、化学发光和电化学检测等。
其中，电化学技术由于其操作简单、灵敏度高、选择性好而被认为是一种廉价而有效的方法。
电催化剂主要分为两类，即酶催化剂和非酶催化剂。
基于酶的催化剂[如辣根过氧化物酶（HRP）、血红蛋白（Hb）和肌红蛋白（Mb）]对H2O2的检测表现出高灵敏度和良好选择性[8]。
然而酶不仅价格昂贵，而且对温度和湿度非常敏感，很容易失活。
因此成本高、回收利用难度大和低稳定性限制了酶基H2O2传感器的实际应用。
另一方面，以贵金属为主的非酶催化剂，因其大的表面积与体积比、高导电性、良好的生物相容性、优异的催化能力和表面反应活性，提供了提高传感器性能的巨大可能性。
石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。
由于其高导电性、大表面积、高稳定性和宽电位窗等优异特性成为负载金属催化剂的理想基材[9-10]。
一方面石墨烯可以有效地防止纳米粒子的聚集，提高纳米催化剂的分散性和稳定性。
而且金属纳米粒子的引入，使得石墨烯片层间的堆积大大减少[11]。
另一方面，石墨烯负载纳米粒子可以减少贵金属的用量，并降低成本。
银纳米颗粒因其比表面积大、制备简单、粒径小等优点受到广泛关注[12]。
Bai等[13]采用绿色简单的一步合成法制备Ag-RGO复合材料。
用此材料构建的H2O2传感器在1～100μmol/L和100～1100μmol/L两段不同H2O2浓度范围内存在明显的线性关系。
Yang等[14]使用TWEEN80作为GO的改性剂和AgNPS（银纳米粒子）的稳定剂和还原剂制备了AgNPs-TWEEN-GO复合材料。
其H2O2线性范围为0.02~23.1mmol/L，检出限低至8.7μmol/L （S/N=3），响应时间为3s。
本文采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯（GO），再用水合肼还原GO制备还原氧化石墨烯（RGO）。
采用化学还原法，用硼氢化锂四氢呋喃将乙酰丙酮银还原为银纳米粒子并负载在石墨烯的表面，制备了Ag-RGO复合材料。
研究结果表明，该复合材料对过氧化氢具有良好的电催化性能。
1实验材料和方法1.1试剂天然石墨粉（4000目），上海麦克林生化科技有限公司；浓硫酸，AR，北京化工厂；30%双氧水，AR，北京市通广精细化工公司；乙酰丙酮银，Alfa Aesar公司；硼氢化锂四氢呋喃溶液、油胺、二苄醚，Aladdin试剂（上海）有限公司；高纯度氮气（99.999%），释源精业（北京）空气动力科技发展有限公司；实验用水均为去离子水。
1.2还原氧化石墨烯的制备实验首先采用改良的Hummers法来制备氧化石墨烯。
具体步骤为：①对石墨粉进行预氧化处理，在圆底烧瓶中加入13mL浓硫酸，0.8g K2S2O8，0.8g P2O5，1g石墨粉，在80℃反应4.5h，待反应物冷却至室温后，用去离子水洗涤至中性，放入烘箱干燥。
②将预氧化石墨放入烧瓶中，冰水浴，加入40mL浓硫酸，之后缓慢加入4g高锰酸钾，在0℃反应2h，升温至15℃反应1.5h，再升温至35℃反应4h。
