石墨烯复合材料的制备及其性能研究进展

TiO2石墨烯复合材料光催化降解O3研究一、本文概述随着环境污染问题日益严重，寻求高效、环保的污染物降解技术已成为科研领域的重要课题。

其中，光催化技术以其独特的优势，如反应条件温和、能源消耗低、二次污染小等，受到了广泛关注。

在众多光催化剂中，二氧化钛（TiO2）因其无毒、稳定性好、光催化活性高等特点，被广泛应用于光催化降解有机污染物的研究中。

然而，传统的TiO2光催化剂存在光生电子-空穴复合率高、对可见光利用率低等问题，限制了其在实际应用中的性能。

近年来，石墨烯作为一种新兴的二维纳米材料，因其优异的导电性、高比表面积和良好的化学稳定性，在光催化领域展现出巨大的应用潜力。

通过将石墨烯与TiO2复合，可以有效提高光生电子-空穴的分离效率，增强可见光吸收，从而提升光催化性能。

因此，TiO2石墨烯复合材料在光催化降解有机污染物领域具有广阔的应用前景。

本文旨在研究TiO2石墨烯复合材料在光催化降解臭氧（O3）方面的性能。

通过文献综述，梳理了TiO2和石墨烯的基本性质、光催化原理及在光催化降解有机污染物方面的研究进展。

详细介绍了TiO2石墨烯复合材料的制备方法、表征手段以及光催化降解O3的实验过程。

对实验结果进行了深入分析，探讨了TiO2石墨烯复合材料在光催化降解O3过程中的反应机理和影响因素，为进一步提高TiO2石墨烯复合材料的光催化性能提供了理论依据和实践指导。

二、文献综述自二十一世纪以来，随着工业化的快速发展，环境污染问题日益严重，尤其是大气中的臭氧（O₃）污染已成为全球关注的热点问题。

O₃作为一种强氧化剂，虽然在地面上浓度较低，但其对生态环境和人体健康的影响不容忽视。

因此，寻找高效、环保的O₃去除方法成为了研究焦点。

在众多技术中，光催化降解因其操作简便、条件温和且能利用太阳能等优点而受到广泛关注。

TiO₂作为一种经典的光催化剂，因其稳定性好、无毒无害且光催化活性高而被广泛研究。

然而，纯TiO₂存在光生电子-空穴对复合率高、可见光响应差等问题，限制了其在光催化领域的应用。

二氧化钛/石墨烯复合材料的制备与性能研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：郭声春指导教师：方亮教授专业：材料物理与化学学科门类：工学重庆大学物理学院二O一五年四月Study on the Preparation and Performance of TiO2 / Graphene CompositesA Thesis Submitted to Chongqing UniversityinPartial Fulfillment of the Requirementfor theMaster’s Degree of EngineeringByGuo ShengchunSupervised by Prof. Fang LiangSpecialty: Material Physical and ChemistryCollege of Physics ofChongqing University, Chongqing, ChinaApril,2015摘要由于具有超疏水和光催化性能，二氧化钛在自清洁、防污及光催化降解有机染料领域具有广阔的应用前景。

但作为光催化材料，其存在着电子空穴复合率较高，利用太阳光波段短等不足。

石墨烯具有比表面积大、电子传输快、机械强度高等优点，因此，若将二氧化钛和石墨烯进行复合，可望获得更好的光催化性能。

为此，本论文在分别研究TiO2和石墨烯超疏水性能的基础上，开展了二氧化钛/石墨烯纳米复合材料制备与光催化性能的初步探索。

本论文采用水热法，通过改变生长液中氯化钠浓度，制备出不同形貌的TiO2纳米棒阵列，研究了饱和氯化钠溶液的浓度对阵列结构、形貌和超疏水性能的影响；采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法，在相同参数不同衬底(石英、硅片、二氧化硅)及相同衬底(硅片)不同压强条件下分别制备了石墨烯纳米墙（GNWs）；研究了制备压强对GNWs结构、形貌和超疏水性能的影响；采用水热法合成了二氧化钛纳米颗粒包裹石墨烯的复合材料，研究了该材料在紫外光下降解甲基橙(MO)和亚甲基蓝(MB)的催化效率。

石墨烯复合材料研究进展摘要：近年来石墨烯因其优良的力学、电学、热学和光学等特性, 且添加到基体材料中可以提高复合材料的性能，拓展其功能，因此石墨烯复合材料的制备成为研究热点之一。

本文介绍了国内外对石墨烯复合材料的研究，对石墨烯复合材料的研究进展及现状进行了详细的介绍，并对石墨烯复合材料的发展趋势进行了展望。

关键词：石墨烯；复合材料；研究进展一、引言石墨烯因其优异的物理性能和可修饰性, 受到国内外学者的广泛关注。

石墨烯的杨氏模量高达1TPa、断裂强度高达130GPa，是目前已知的强度性能最高的材料，同时是目前发现电阻率最小的材料, 只有约10-8Ω·m；拥有很高的电子迁移率，且具有较高的导热系数。

氧化石墨烯作为石墨烯的重要派生物，氧化石墨烯薄片在剪切力作用下很容易平行排列于复合材料中, 从而提高复合材料的性能。

本文总结介绍了几种常见的石墨烯复合材料。

二、石墨烯复合材料（1）石墨烯及氧化石墨烯复合材料膜聚乙烯醇（PVA）结构中有非常多的羟基，因此其能与水相互溶解，溶解效果很好。

GO和PVA都可以在溶液中形成均匀、稳定的分散体系。

干燥成型后，GO在PVA中的分散可以达到分子水平，GO表面丰富的含氧官能团可以与PVA的羟基形成氢键，因此添加少量的GO可以显著提高复合材料的力学性能。

樊志敏[1]等制备出了氧化石墨烯纳米带/TPU复合膜。

通过机械测试显示，当加入氧化石墨烯纳米带的量为2%时，复合薄膜的弹性模量和抗拉强度与不加氧化石墨烯纳米带的纯TPU薄膜相比都得到了非常大的提高，分别提高了160%和123%。

马国富[2]等人发现，在聚乙烯醇（PVA）和氧化石墨烯（GO）复合制备的得复合薄膜中，GO均匀的分散在PVA溶液中，PVA的羟基与GO表面的含氧基团发生相互作用复合而不分相。

加入GO之后，大大提高了复合膜的热稳定性，当加入的GO量为3%时，纳米复合膜力学性能测试出现最大值，此时断裂伸长率也出现了最大值，这表明在此GO含量时复合膜有最佳性能；与不加GO的纯PVA膜相比，当加入的GO量为3%时，耐水性也大大地提高。

石墨烯-多金属氧酸盐复合材料的制备及性能研究摘要：本文以石墨烯为载体，采用水热法制备出一种石墨烯/多金属氧酸盐复合材料。

通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、热重分析等多种手段对其结构和性能进行表征和研究。

结果表明，该复合材料具有优异的催化性能、电催化性能和光催化性能，并且表现出良好的循环稳定性。

研究结果对于复合材料的制备和应用具有一定的指导意义。

关键词：石墨烯；多金属氧酸盐；复合材料；催化性能；电催化性能；光催化性能一、简介石墨烯作为一种极具潜力的材料，其应用领域广泛，例如电化学能源存储、催化剂、电极、生物传感和光电子等方面。

为了提高石墨烯的性能和应用范围，研究者们不断探索其与其他纳米材料复合的方法。

多金属氧酸盐作为一种种蓝色晶体，具有很高的光学透过性和光催化活性，因此与石墨烯的复合有望进一步提高石墨烯的催化性能、电催化性能以及光催化性能。

本文中，我们采用水热法制备出了一种石墨烯/多金属氧酸盐复合材料，并对其结构和性能进行了详细的研究和表征，包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和热重分析（TGA）等多种手段。

此外，我们还评估了该复合材料的催化性能、电催化性能和光催化性能，并研究了其循环稳定性。

二、实验材料：石墨烯、多金属氧酸盐、乙二胺、丙二醇等。

制备：将石墨烯溶于去离子水中，加入适量的多金属氧酸盐，加入乙二胺和丙二醇作为还原剂和表面活性剂，搅拌后加热至100℃反应2小时，离心、洗涤干燥即可。

表征：使用SEM和TEM观察其形貌和结构；使用XRD研究其晶体结构和晶格参数；使用TGA研究其热稳定性。

性能研究：使用循环伏安法、线性扫描伏安法等测试其电催化性能；使用紫外可见光谱、荧光光谱、电化学阻抗谱等测试其光催化性能。

三、结果与讨论SEM和TEM图像显示出制备的复合材料呈现出片状结构，并且石墨烯与多金属氧酸盐表面紧密贴合。

XRD图谱表明，复合材料中多金属氧酸盐的晶格参数与其单质相同，同时石墨烯的存在也对多金属氧酸盐的晶体结构起了一定的修饰作用。

石墨烯基复合材料的制备及吸波性能研究进展摘要随着吉赫兹（GHz）频率范围的电磁波在无线通信领域的广泛应用，诸如电磁干扰、信息泄露等问题亟待解决。

此外，军事领域中的电磁隐身技术与导弹的微波制导需要，使得电磁波吸收材料受到持续而广泛的关注。

因此，迫切需要发展一种厚度薄、频带宽、强吸收的吸波材料。

石墨烯作为世界上最薄硬度最强的纳米材料，优点很多，例如石墨烯制成的片状材料中，厚度最薄，比表面积较大，具有超过金刚石的强度等，这些优点满足吸波材料的需求。

石墨烯基复合材料在满足吸波材料基本要求的基础上又提升了材料吸收波的能力。

本文简单地介绍了吸波材料及石墨烯，综述概况了石墨烯基复合材料的研究现状，包括石墨烯复合材料制备方法、微观形貌以及复合材料的吸波性能，提出了石墨烯基复合吸波材料未来的发展方向。

关键词石墨烯基；吸波材料；纳米材料Progress in Preparation and absorbing properties ofgraphene-based compositesAbstract With the gigahertz (GHz) freque ncy range of the electromag netic waves are widely used in wireless com muni cati ons, such as electromag netic in terfere nee, in formati on leaks and other problems to be solved. In additi on, military stealth tech no logy in the field of electromag netic and microwave guided missiles require such electromagnetic wave absorbing material is subjected to a sustained and widespread concern. Therefore, an urge nt n eed to develop a thin, wide freque ncy band, a strong absorpti on of absorb ing materials.Graphe ne as the stron gest of the world's thinn est hard ness nano materials, has many adva ntages, such as a sheet material made of graphe ne, the thinnest, large specific surface area, with more than a diamond of stre ngth, these ben efits meet absorbers It n eeds. Graphe ne-based composites on the basis of absorbing materials to meet the basic requireme nts but also enhance the ability of the material to absorb waves.This article briefly describes the absorb ing material and graphe ne, graphene reviewed before the status quo based composite materials research, including graphene composite material preparation, morphology and absorbing properties of composites madeof graphene-based compositesuck the future directi on of wave material.Keywords graphe ne groups; absorb ing materials; Nano materials目次1绪论 (1)1.1吸波材料的简介 (1)1.1.1吸波材料的发展前景 (1)1.1.2吸波材料的分类 (1)1.1.3吸波材料的吸波机理 (1)1.2石墨烯的简介 (2)1.2.1石墨烯的研究现状 (2)1.2.2石墨烯的制备方法 (2)1.3国内石墨烯工业的发展 (3)1.4本文研究的简介 (4)2. 石墨烯复合材料的制备及吸波性能 (5)2.1石墨烯/金属氧化物复合材料 (5)2.1.1石墨烯/四氧化三铁 (5)2.1.2石墨烯基/氧化钐 (10)2.2石墨烯/金属复合材料 (12)2.2.1石墨烯/Ni复合材料 (12)2.2.2化学镀钴石墨烯复合吸波材料 (18)2.3石墨烯/导电聚合物吸波材料 (19)2.3.1石墨烯/聚苯胺 (19)2.3.2石墨烯/聚吡咯 (20)3. 石墨烯基复合材料吸波性能对比 (21)4. 石墨烯基复合材料的发展方向 (23)5. 结论 (24)参考文献 (25)致谢 ................................. 错误！未定义书签。

05140功滋讨科2021年第5期(52)卷文章编号：1001-9731(2021)05-05140-05ZnO-石墨烯复合材料的制备及其光催化降解性能研究李林枝（吕梁学院化学化工系，山西吕梁033000）摘要：采用溶剂热法，制备了一系列不同还原氧化石墨烯（RGO）含量（0,2%,4%,6%和8%（质量分数））的ZnO-石墨烯复合材料。

通过XRD.SEM.PL等方法对复合材料样品进行了表征。

结果表明，所有掺杂RGO的复合材料样品均没有改变ZnO的结构；纯ZnO样品为圆球状颗粒，晶粒尺寸约为40nm,掺入RGO后，样品的晶粒尺寸出现了不均匀现象，并且随着RGO含量的增加,复合材料样品的团聚逐渐加大；所有复合材料的发射峰都在373nm附近，随着RGO掺量的增加，复合材料的本征发射峰的强度呈现先降低后升高的趋势；RGO的引入可以提高复合材料在可见光区域的吸收，并且吸收峰有轻微红移的趋势；随着RGO掺量的增加，复合材料的光催化性能呈现出先升高后降低的趋势，当RGO含量为6%（质量分数）时，复合材料的光催化性能最佳，降解率和反应速率常数分别达到71.97%,0.017mirT1。

关键词：ZnO；石墨烯；复合材料；光催化；吸收光谱中图分类号：））613.71；TQ426.6文献标识码:A DOI：10.3969/.issn.100-9731.2021.05.0210引言随着工业社会的进步，环境污染已经成为了制约我国发展的主要问题,目前废水处理是影响最为广泛的问题，对于废水处理，常用的手段就是光催化［4］。

光催化是指半导体材料在紫外及可见光照射下，将光能转化为化学能，并促进有机物的合成与分解。

金属氧化物常常被作为光催化剂，在众多光催化剂中，ZnO 凭借其宽禁带（3.3〜3.4eV）、较高的激子结合能和优异的常温发光性能等成为了光催化降解水污染的核心研究方向［-10］。

但同时ZnO在催化中也存在一些缺点，例如:ZnO仅对紫外光（＜400mm）有较强吸收,对可见光区域的吸收利用率较低、Zn（）的电子-空穴复合概率较高，复合速率较快：1115］,这些问题都严重制约了ZnO在光催化中的应用。

低温等离子体辅助制备石墨烯基复合材料及其电化
学性能研究开题报告
一、研究背景
石墨烯是一种新型的二维纳米材料，在材料科学、化学、电子学等领域都具有广泛的应用前景。

石墨烯的独特结构和性质使得它具有高导电性、高表面积、高载流子迁移率等优良性质，因此在电子、电池、传感器等领域有很多应用。

但是石墨烯的特殊结构和制备方法限制了其大规模生产和应用。

随着研究的不断深入，石墨烯基复合材料成为研究的热点之一，因为复合材料可以克服石墨烯本身的一些缺点，同时还能够发挥石墨烯的优良性质。

因此，如何制备高性能石墨烯基复合材料成为当前研究的重点之一。

二、研究内容
本研究将采用低温等离子体辅助制备石墨烯基复合材料，主要研究以下几个方面：
1. 石墨烯基复合材料的制备方法：通过控制低温等离子体辅助还原氧化石墨烯的条件，制备出石墨烯基复合材料。

2. 结构与形貌表征：采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等技术对样品进行表征，了解其结构和形貌特征。

3. 电化学性能研究：利用电化学工作站对样品进行循环伏安和电化学阻抗谱测试，研究石墨烯基复合材料的电化学性能。

4. 应用研究：进一步研究石墨烯基复合材料在电池、传感器等领域的应用性能，探讨其应用前景。

三、研究意义
本研究旨在通过石墨烯基复合材料的制备和性能研究，探索一种低成本、高效率的制备方法，并寻找一种新型的可控性能复合材料。

这将不仅有助于加深我们对于石墨烯的理解，也为工业应用提供了新思路，并且有望促进石墨烯在能源、环保、电子等领域的应用。

石墨烯增强铝基复合材料的研究进展1. 引言1.1 石墨烯增强铝基复合材料的研究进展本文将就石墨烯在铝基复合材料中的应用、石墨烯增强铝基复合材料的制备方法、石墨烯增强铝基复合材料的性能研究、石墨烯增强铝基复合材料在航空航天领域的应用以及石墨烯增强铝基复合材料的未来发展方向进行探讨。

通过对这些方面的研究和分析，可以更全面地了解石墨烯增强铝基复合材料的研究进展，为未来该领域的研究提供重要参考。

2. 正文2.1 石墨烯在铝基复合材料中的应用石墨烯在铝基复合材料中的应用可以增强材料的力学性能。

石墨烯具有极高的强度和刚度，能够显著提高铝基复合材料的抗拉强度和硬度，使其在高强度要求的领域有更广泛的应用。

石墨烯还能有效提高铝基复合材料的耐磨性和耐腐蚀性能，延长材料的使用寿命。

石墨烯在铝基复合材料中的应用还可以提高材料的热导率。

石墨烯具有极好的热导性，能够有效提高铝基复合材料的导热性能，使其在高温应用环境中表现更优异。

石墨烯在铝基复合材料中的应用对材料的力学性能和热导率都有显著的提升作用，为铝基复合材料的性能优化和应用拓展提供了新的思路和方法。

2.2 石墨烯增强铝基复合材料的制备方法石墨烯增强铝基复合材料的制备方法是研究该材料的关键步骤之一。

目前常见的制备方法包括机械合金化、化学气相沉积、热压和挤压等技术。

机械合金化是较为简单的一种方法，通过球磨或搅拌等机械方法将石墨烯加入到铝粉中，并随后进行热压或挤压，使其形成均匀的复合材料。

化学气相沉积是将石墨烯在气相中沉积到铝基物质表面，通过化学反应形成复合结构。

这种方法可以控制石墨烯的厚度和分布，从而调控复合材料的性能。

热压和挤压技术是将经过预处理的石墨烯和铝粉放入模具中，经过高温高压条件下进行压制，使其形成致密均匀的复合材料。

这种方法可大规模生产高质量的复合材料。

不同的制备方法对于石墨烯增强铝基复合材料的性能会产生不同的影响，因此在选择制备方法时需要根据具体要求和应用场景进行合理选择，并不断优化和改进制备工艺，以提高复合材料的性能和应用性。

石墨烯增强铝基复合材料的研究进展石墨烯增强铝基复合材料的制备方法主要包括机械合金化、电化学沉积、热压、喷涂等多种技术。

机械合金化是将经过预处理的石墨烯与铝粉进行球磨混合，然后经过热压、热处理等工艺制备而成。

电化学沉积是将石墨烯通过电解液在铝基材料表面沉积而成。

热压是将石墨烯与铝粉混合后进行热压成型。

喷涂则是将石墨烯分散在液态载体中，通过喷涂技术在铝基材料表面喷涂而成。

这些方法各有优劣，可以根据具体需求选择合适的制备工艺。

二、石墨烯增强铝基复合材料的性能石墨烯增强铝基复合材料具有优异的性能，主要体现在以下几个方面：1. 机械性能：石墨烯增强铝基复合材料具有极高的强度和硬度，具有优异的抗拉伸、抗弯曲和抗压性能。

2. 导热性能：石墨烯具有出色的导热性能，能够有效提高铝基材料的导热性能，有助于提高复合材料的散热性能。

3. 耐腐蚀性能：石墨烯具有优异的化学稳定性，能够提高铝基材料的耐腐蚀性能，延长材料的使用寿命。

4. 密封性能：石墨烯增强铝基复合材料的表面平整度高、无毛刺，密封性好，可广泛应用于需要高密封要求的场合。

5. 其他性能：石墨烯增强铝基复合材料还具有较好的耐磨性、耐疲劳性和减震性能，可满足不同领域对材料性能的要求。

近年来，石墨烯增强铝基复合材料的研究进展迅速，不断涌现出新的制备工艺和性能优化方法。

从制备工艺上来看，热压技术制备的石墨烯增强铝基复合材料具有高密度、界面结合强度高的特点，能够有效提高材料的力学性能；而喷涂技术制备的复合材料则具有成本低、生产效率高的优势，能够满足大规模生产的需求。

在性能研究中，研究者们通过调控石墨烯的分散度、改善石墨烯与铝基材料的界面结合强度等途径，不断提高石墨烯增强铝基复合材料的综合性能。

还有研究表明，在石墨烯增强铝基复合材料中引入纳米碳管、氧化铝等纳米颗粒能够显著提高材料的力学性能和耐磨性能，为复合材料的性能优化提供了新的思路。

石墨烯增强铝基复合材料具有广泛的应用前景。

石墨烯纳米复合材料的制备及应用随着材料科学技术的不断发展，石墨烯这种特殊材料被越来越多地应用于诸如高强度材料、高导电材料、高热导材料等领域。

但是石墨烯纯粹的形态在某些领域中不一定能够满足要求，因此需要与其他材料结合起来形成复合材料，以期获得更好的性能。

本文将介绍石墨烯纳米复合材料的制备方法及其应用。

一、石墨烯纳米复合材料制备方法1.机械混合法这是一种较为简单的制备方法，将石墨烯和其他纳米材料一起经过机械混合后再进行压制成材料。

但是这种方法难以获得优秀的分散效果和界面相容性，因此在性能方面存在局限。

2.沉积法这是一种常见的制备方法，通过将纳米材料分散在溶液中，然后将石墨烯沉积在纳米材料上面。

这种方法可以获得较好的分散效果和界面相容性，但是需要进行复杂的前处理和后处理过程。

3.化学还原法这种方法通过化学反应来制备石墨烯纳米复合材料。

将还原剂与石墨烯和其他纳米材料混合，利用还原剂产生的化学反应来将石墨烯还原，然后与其他纳米材料结合形成材料。

这种方法具有优秀的分散效果和界面相容性，制备操作简单，成本低廉，因此被广泛应用。

二、石墨烯纳米复合材料的应用及优势1.高强材料石墨烯具有优秀的强度和刚度，而与其他材料结合可以进一步提高强度。

例如，与纳米碳管混合的石墨烯可以形成更加坚韧且抗弯曲的材料，因此可以应用于强度要求较高的结构材料中。

2.高导电和高热导材料石墨烯本身具有优秀的导电和热导性能，当与其他材料结合可以形成具有更高导电和热导性能的材料。

例如，与金属纳米颗粒混合的石墨烯可以形成高效的热界面材料，用于导热和散热。

3.吸附材料石墨烯和其他纳米材料结合可以形成高效的吸附材料，例如，与氧化镁纳米颗粒混合的石墨烯可以应用于吸附有机污染物的处理。

4.传感器石墨烯和其他纳米材料结合可以形成高灵敏、高精度的传感器，例如，与金属纳米颗粒混合的石墨烯可以应用于制备高灵敏的压力传感器。

综上所述，石墨烯纳米复合材料可以应用于很多领域，具有优良的性能和广阔的应用前景。

《CeO2-ZnO-石墨烯复合材料制备及其光催化性能》CeO2-ZnO-石墨烯复合材料制备及其光催化性能一、引言随着环境污染和能源短缺问题的日益严重，光催化技术因其高效、环保的特性而备受关注。

CeO2/ZnO/石墨烯复合材料作为一种新型的光催化材料，具有优异的光催化性能和广泛的应用前景。

本文旨在探讨CeO2/ZnO/石墨烯复合材料的制备方法及其光催化性能，为实际应用提供理论依据。

二、CeO2/ZnO/石墨烯复合材料的制备（一）实验材料制备CeO2/ZnO/石墨烯复合材料所需的主要材料包括氧化铈（CeO2）、氧化锌（ZnO）、石墨烯以及适当的溶剂和添加剂。

（二）制备方法采用溶胶-凝胶法结合水热法，将CeO2、ZnO与石墨烯进行复合。

具体步骤如下：1. 将氧化铈和氧化锌溶解在溶剂中，形成均匀的溶液；2. 加入适量的石墨烯分散液，充分搅拌使三者混合均匀；3. 通过溶胶-凝胶过程形成凝胶状前驱体；4. 将前驱体进行水热处理，使CeO2、ZnO与石墨烯牢固结合；5. 经过干燥、煅烧等后处理步骤，最终得到CeO2/ZnO/石墨烯复合材料。

三、CeO2/ZnO/石墨烯复合材料的光催化性能（一）实验方法采用甲基橙作为目标降解物，通过光催化降解实验评价CeO2/ZnO/石墨烯复合材料的光催化性能。

实验过程中，将复合材料置于光照条件下，加入甲基橙溶液，观察其降解情况。

（二）实验结果与分析1. 光催化降解曲线：在光催化实验过程中，记录不同时间点甲基橙的降解情况，绘制降解曲线。

结果表明，CeO2/ZnO/石墨烯复合材料具有优异的光催化性能，能够在较短的时间内实现较高的降解率。

2. 动力学分析：根据光催化降解实验数据，进行动力学分析。

结果表明，CeO2/ZnO/石墨烯复合材料的光催化反应符合一级反应动力学模型，反应速率常数较大，表明其具有较高的光催化活性。

3. 稳定性分析：为评估CeO2/ZnO/石墨烯复合材料的稳定性，进行多次光催化实验。

石墨烯纳米复合材料及其应用石墨烯是一种由碳原子构成的二维材料，具有极高的强度、导电性、热传导性和化学稳定性，所以被广泛地应用于各种领域中。

近年来，石墨烯与纳米复合技术的结合，使得新材料的性能得到了大幅度提升，而石墨烯纳米复合材料的研究也成为了材料科学领域的热门话题。

一、石墨烯纳米复合材料的制备方法1. 化学还原法化学还原法是目前使用最为广泛的方法之一，它利用还原剂将氧化石墨烯还原成石墨烯。

在此基础上，通过添加不同的纳米材料，可以制备出石墨烯复合材料。

化学还原法制备出的复合材料，具有制备简单，成本低廉等优点。

2. 机械合成法机械合成法是通过机械研磨的方法将不同原材料混合制备而成的。

该方法可同时制备出纳米复合材料和石墨烯基材。

机械合成法的优点是制备工艺简单，对原料的要求不高，且制备出的材料具有极好的分散性和稳定性。

3. 真空热蒸发法真空热蒸发法是利用高温真空条件下，将石墨烯和纳米材料掺杂在一起来制备纳米复合材料。

该方法可以制备出高质量、高纯度的石墨烯纳米复合材料。

二、石墨烯纳米复合材料的应用领域1. 电子器件石墨烯纳米复合材料可以制备出具有优异性能的电子器件。

由于石墨烯的高导电性和高透明性，因此可以制备出透明导电膜、柔性电极等新型电子组件。

此外，石墨烯与纳米金属粒子复合后，还可用于纳米传感器的制备。

2. 光电功能材料石墨烯与半导体纳米材料复合后，可以制备出光电功能材料。

石墨烯的高导电性、高透明性和优异的光学性能，可以提高太阳能电池、有机发光二极管和光电探测器等光电器件的性能，并且可以延长其使用寿命。

3. 生物医药材料石墨烯复合纳米材料在生物医药领域中也有着广泛的应用。

例如，石墨烯与纳米颗粒复合后，可以制备成高效的抗菌和抗病毒药物，同时具有良好的生物相容性。

此外，石墨烯还可以用于生物成像、癌症治疗等领域。

三、石墨烯纳米复合材料的优势1. 优异的物理性能石墨烯纳米复合材料具有石墨烯和纳米材料的优异性能，如高导电性、高透明性、优异的力学性能、高比表面积和化学稳定性等。

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。

石墨烯的研究进展及应用前景概述石墨烯是一种由碳原子构成的单层二维晶体结构，在2004年被诺贝尔物理学奖得主安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫首次成功制备出来。

石墨烯具有出色的电子、热传导性能和机械强度，以及在纳米尺度下的光学性质，因此被认为是一种拥有广泛应用前景的材料。

1.制备技术：最早的石墨烯制备技术是机械剥离法，通过对石墨晶体进行力学剥离，得到石墨烯。

随后，还出现了化学气相沉积法、还原氧化石墨烯法、剥离法等制备方法，使得石墨烯的制备更为成熟和可控。

2.物性研究：石墨烯具有极高的电子迁移率和热导率，以及优异的光学特性。

研究者们通过实验和模拟等手段，深入探究了石墨烯的电子结构、光学性质和热传导机制，为进一步的应用开发奠定了基础。

3.功能化研究：为了进一步拓展石墨烯的应用领域，研究者们对石墨烯进行了各种功能化改性，如在石墨烯上引入杂原子或对石墨烯进行掺杂，以实现特定的电子、磁学或光学性质。

石墨烯的应用前景广阔，以下是几个重要领域的应用概述：1.电子学：由于石墨烯独特的电子特性，可应用于高速电子器件、柔性显示器件和传感器等领域。

石墨烯晶体管的特性使其成为下一代电子器件的理想候选材料。

2.光学与光电子学：石墨烯具有宽带吸收和强光学非线性特性，在传感器、光电转换器和光电子器件等领域有着重要应用。

石墨烯的光电转换效率高，可用于太阳能电池的制备。

3.储能技术：石墨烯的高比表面积和优异的电化学性能使其成为超级电容器和锂离子电池等储能设备的理想材料。

石墨烯的应用能够提高储能设备的能量密度和循环稳定性。

4.测量和传感：石墨烯对外界环境的微小变化非常敏感，因此可用于高灵敏度的传感器和检测器。

石墨烯传感器在气体传感、流体传感和生物传感等领域有着广泛的应用潜力。

5.材料增强：添加石墨烯可以显著提高材料的机械强度和导热性能，可应用于制备高强度复合材料和导热材料。

石墨烯的应用使得材料的性能得到大幅度提升。

石墨烯纳米复合材料的制备及其应用研究摘要：石墨烯是一种新兴的二维碳纳米材料，具有完美的晶体结构和出色的物理和化学性能。

石墨烯独特的电、热、光学和机械性能，在电子、导热材料、气体传感器、光敏元件和环境科学中具有广泛的潜在应用。

由于其潜在的实际应用价值。

本文概述了石墨烯制备的方法，介绍了石墨烯电极材料、环境吸附材料领域的应用。

并进一步对石墨烯及其纳米复合材料的发展前景做出了分析。

关键词：石墨烯；纳米复合材料；制备石墨烯是纳米复合材料研究中相对重要的材料。

纳米石墨烯复合材料具有更高的制备要求。

目的是生产可用于生物、机械和其他生产领域的高质量、高性能材料，发挥纳米石墨烯复合材料的适用性。

目前，就石墨烯复合材料的制备而言，纳米复合材料的制备是主要的发展趋势。

在当今的各个领域，纳米石墨烯复合材料具有非常明显的优势，并具有良好的发展前景。

因此，纳米石墨烯复合材料的制备和应用也受到越来越多的关注。

一、石墨烯复合材料的制备（一）熔融共混法制备通过熔融共混法制备纳米石墨烯复合材料，实际上是借助高温和高剪切力，将石墨烯或氧化石墨烯分散在聚合物基质中。

由于在使用该方法的纳米石墨烯复合材料的制造过程中不需要溶剂，因此非常适用于极性和非极性聚合物。

研究表明，在以单层或多层形式均匀分布的PET（石墨烯）基质中，基质中可能会出现卷曲和皱褶。

以栅格的形式，大大提高了复合材料的导电性。

当PET基体的石墨烯含量达到3vol%时，复合材料的最大电导率可以达到2.11S/m，这与目前电磁屏蔽领域对石墨烯复合材料的需求一致。

通过这种制造方法，一些专家和学者已经制成了高导电复合材料，例如分离的石墨烯-多壁纳米管/超高分子量聚乙烯，它们的导电率非常高，并且其导电渗透率低，仅为0.039vot%[1]。

（二）溶液混合法制备通过溶液混合法制备纳米石墨烯复合材料,实际上是指在溶剂的作用下,将聚合物分子插入GO片材后，通过还原制备纳米石墨烯复合材料。

第34卷第2期2021-03聚酯工业PoesesteoIndustosVoe.34No.2Mao.2021doi：10.3969/j.issn.1008-8261.2021.02.004PET石墨烯复合材料的制备及性能研究徐寒松1>2(1.苏州莫立克新型材料有限公司，江苏苏州215000；2.沐阳正中新材料有限公司，江苏沐阳223600)摘要:将氧化石墨烯(GO)与精对苯二甲酸(PET)、乙二醇(EG)进行原位聚合，制备了氧化石墨烯/PET(GO/TET)复合材料,研究了氧化石墨烯对PET聚酯的热性能、结晶性能的影响，并制备复合材料纤维,测试了其力学性能。

结果表明：GO的加入提高了PET的热稳定性、结晶温度及结晶速率但没有改变PET的成核方式和生长方式。

与纯PET相比，加入GO后纤维的拉伸强度降低，断裂伸长率提高,但与低GO含量的PET纤维相比,GO含量较高的PET纤维的拉伸强度更高。

关键词:PET；氧化石墨烯；原位聚合;等温结晶动力学;性能中图分类号:TQ323.41文献标识码：A文章编号：1008-8261(2021)02-0014-070"前言石墨烯是一种新型二维平面杂化碳材料，具有优异的导电性、超大的比表面积、超高的弹性模量等。

随着石墨烯生产实现工业化，石墨烯改性聚合物的研究及其应用价值得到了广泛地关注! PET(PET)是有一种具有高强度、化学稳定性好、易于加工成功性、尺寸稳定的综合性能优异的热塑性树脂。

广泛应用于容器、包装材料、薄膜、胶片、工程塑料等领域，有良好的发展前景和潜在的研究价值心o因此将GO与PET相结合,制备GO/PET树脂(GO/PET)复合材料并进行性能研究，具有极大的研究意义。

采用原位聚合法制备GO/PET树脂复合材料，研究了复合材料的热性能、结晶性能及纤维上的力学性能!1实验部分1.1主要原料与设备精对苯二甲酸:工业级，中国石化扬子石油化工有限公司；乙二醇:工业级，中国石化扬子石油化工有限公司；氧化石墨烯:工业级，南通强生石墨烯科技有限公司；乙二醇锑:工业级，南京康满林化工实业有限公司；电子天平：ME204E，梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司；磁力搅拌器:HJ-6A，金坛市医疗仪器厂；超声波清洗器:KQ-500B,昆山市超声仪器有限公司；旋转蒸发仪:RE-201D，巩义市予华仪器有限责任公司；聚合反应釜:50L，扬州惠通化工技术有限公司；真空干燥箱：HTG-9240AAA，上海慧泰仪器制造有限公司；真空转鼓干燥箱:JM-500ZGX，上海金玛电光技术研究所；熔融纺丝机：Polymer-VC443A，日本ABE公司；拉伸机：TF-100，苏州特发机电技术有限公司。