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氮掺杂石墨烯载金铜催化剂的制备及电催化硼氢化钠氧化
1
作者 罗明洪 夏克坚 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第6期1595-1602,共8页
以二氰二胺为氮源通过水热法制备了氮掺杂石墨烯(N-rGO),然后通过浸渍还原法制备了氮掺杂石墨烯载金铜催化剂(Au_(x)Cu_(y)/N-rGO)。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)等测试手段对其形貌和结构进行表... 以二氰二胺为氮源通过水热法制备了氮掺杂石墨烯(N-rGO),然后通过浸渍还原法制备了氮掺杂石墨烯载金铜催化剂(Au_(x)Cu_(y)/N-rGO)。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)等测试手段对其形貌和结构进行表征,结果表明金属纳米粒子均匀地分布在载体上,平均大小大为4.3nm。利用循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)和交流阻抗法(EIS)对催化剂的电化学性能进行了测试,结果表明,合成的催化剂中Au_(2)Cu/N-rGO表现出最优的催化性能,分别是Au_(2)Cu/rGO和Au/N-rGO的1.34和1.07倍,且具有最优的稳定性,在直接硼氢化钠燃料电池领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 氮掺杂石墨烯 金铜合金 硼氢化钠 电催化氧化
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基于氮掺杂石墨烯量子点的便携式猪肉新鲜度实时荧光检测系统研究
2
作者 史策 侯梦园 +3 位作者 杨信廷 吉增涛 许倩 郭东起 《农业机械学报》 北大核心 2025年第4期512-521,共10页
提出了一种新型的便携式实时荧光检测系统,旨在实现生鲜猪肉新鲜度的实时检测。该系统主要由两大部分组成:氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs)荧光纳米材料的研究和便携式荧光检测装置的创制。通过透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线... 提出了一种新型的便携式实时荧光检测系统,旨在实现生鲜猪肉新鲜度的实时检测。该系统主要由两大部分组成:氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs)荧光纳米材料的研究和便携式荧光检测装置的创制。通过透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱等技术对N-GQDs形貌、结构和表面官能团进行分析,证实N-GQDs被成功合成;探讨了N-GQDs的光学特性,证明了N-GQDs对胺类物质具有优异的灵敏度和选择性;通过响应机理分析,表明N-GQDs与NH_(3)之间产生了静态猝灭效应。便携式荧光传感器检测装置包括硬件设计和软件设计,主要包含5个模块,分别是光源激发模块、荧光检测模块、温湿度检测模块、无线通讯模块和阈值报警模块;通过无线通讯模块将检测数据实时传输至手机APP和上位机,实现了数据的可视化和存储。将N-GQDs荧光纳米材料与便携式荧光检测装置结合开发了便携式实时荧光猪肉新鲜度检测系统,并在生鲜猪肉中进行了系统性能实验验证。实现冷藏(4℃)和室温(25℃)条件下猪肉TVB-N含量精准检测并表现出优异的线性关系(R_(25℃)^(2)=0.97,R_(4℃)^(2)=0.92). 展开更多
关键词 猪肉新鲜度 氮掺杂石墨烯量子点 荧光检测装置 实时检测 便携式
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氮掺杂石墨烯纤维复合电极合成及其在锌离子电池中的应用研究
3
作者 陈霄晗 李小琴 刘文龙 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第5期1229-1236,共8页
本文采用改进的Hummers方法合成氧化石墨烯(GO)纳米片,并将其均匀涂覆在棉线表面,通过高温还原制得还原氧化石墨烯(rGO)包覆碳的复合纤维。同时,通过化学气相沉积法在GO中引入氮基团,制备了氮掺杂石墨烯纤维(N-rGO)。N-rGO负极表现出优... 本文采用改进的Hummers方法合成氧化石墨烯(GO)纳米片,并将其均匀涂覆在棉线表面,通过高温还原制得还原氧化石墨烯(rGO)包覆碳的复合纤维。同时,通过化学气相沉积法在GO中引入氮基团,制备了氮掺杂石墨烯纤维(N-rGO)。N-rGO负极表现出优异的电化学性能,在1 A·cm^(-3)电流密度下循环1000 h后仍保持稳定电位,远优于rGO负极。此外,N-rGO负极在4 A·cm^(-3)的高电流密度下依然表现出高稳定性。研究表明:氮掺杂能有效提高电极材料亲锌性,从而诱导稳定的锌沉积行为。 展开更多
关键词 石墨烯 氮掺杂 纤维负极 锌离子电池
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原位氮掺杂石墨烯的制备及超级电容器性能研究
4
作者 赵云鹏 李彦芳 +2 位作者 崔昕浩 孙海燕 滕莹雪 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第6期2270-2277,共8页
超级电容器作为一种重要的储能器件,其电化学性能的好坏与电极材料密不可分。若将石墨烯与聚苯胺结合制备成复合材料,利用其双电层电容和法拉第电容两种储电方式,可大大提高超级电容器的储电能力。本工作运用原位聚合的方式把聚苯胺纳... 超级电容器作为一种重要的储能器件,其电化学性能的好坏与电极材料密不可分。若将石墨烯与聚苯胺结合制备成复合材料,利用其双电层电容和法拉第电容两种储电方式,可大大提高超级电容器的储电能力。本工作运用原位聚合的方式把聚苯胺纳米线沉积在石墨烯的片层之上,利用扫描电子显微镜(SEM),傅里叶红外光谱仪(FTIR),X射线衍射仪(XRD)对掺杂态聚苯胺在石墨烯表面的形貌及成分进行表征和分析;再将聚苯胺/石墨烯浆料涂抹于泡沫镍板上,制备成石墨烯复合电极,并组装成超级电容器;借助电化学工作站对组装后电容器展开循环伏安测试、恒流充放电测试以及电化学阻抗测试。结果发现,聚苯胺/石墨烯复合材料可以经受一个比较宽的电流密度范围,有较好的电容和循环稳定性。在1 A/g的电流密度下进行测试,聚苯胺/石墨烯复合电极质量比电容为336 F/g。聚苯胺/石墨烯复合电极的比电容与石墨烯电极的比电容相比较,提高了44%;与石墨电极的比电容相比,更是提高了560.1%。由此可以看出,采用原位聚合方法在石墨烯表面生成的聚苯胺纳米线与石墨烯结合得更好,有助于赝电容的发挥,可大大提高石墨烯超级电容器的比电容,促进了石墨烯在超级电容器方面的应用。 展开更多
关键词 复合材料 聚苯胺 氮掺杂 石墨烯 超级电容器
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氮掺杂空心碳纳米球嵌入氮掺杂石墨烯负载钯纳米粒子作为甲酸氧化的高效电催化剂 被引量：2
5
作者 房越 杨富开 +2 位作者 曲微丽 邓超 王振波 《新型炭材料（中英文）》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期321-333,共13页
低成本、高活性、耐久性好的高效电催化剂对直接甲酸燃料电池的应用起着至关重要的作用。本文采用简单经济的方法,研究了以三维层状多孔结构嵌入氮掺杂石墨烯(NG)的氮掺杂空心碳纳米球(NHCN)负载Pd纳米粒子作为直接甲酸燃料电池催化剂... 低成本、高活性、耐久性好的高效电催化剂对直接甲酸燃料电池的应用起着至关重要的作用。本文采用简单经济的方法,研究了以三维层状多孔结构嵌入氮掺杂石墨烯(NG)的氮掺杂空心碳纳米球(NHCN)负载Pd纳米粒子作为直接甲酸燃料电池催化剂。由于具有独特的氮原子掺杂三维互联层状多孔结构,Pd纳米颗粒尺寸较小的Pd/NHCN@NG催化剂具有较大的催化活性表面积、优越的电催化活性、较高的稳态电流密度和较强的抗CO中毒能力,明显超过传统的Pd/C、Pd/NG和Pd/NHCN催化剂对甲酸电氧化的催化性能。通过优化HCN/GO比,当HCN/GO质量比为1∶1时,Pd/NHCN@NG催化剂对甲酸的催化氧化性能最佳,其活性是Pd/C的4.21倍。本工作开发了一种优越的碳基电催化剂载体材料,为燃料电池的发展带来了广阔的应用前景。 展开更多
关键词 甲酸电氧化 氮掺杂中空碳纳米球 氮掺杂石墨烯 载体材料 三维互连层状多孔结构
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三维氮磷共掺杂石墨烯的制备及电催化氧还原性能研究 被引量：1
6
作者 靳伟诺 秦勇 刘扬 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期118-123,128,共7页
氧还原反应(ORR)是燃料电池和金属-空气电池的阴极反应,其缓慢的动力学是目前掣肘燃料电池和金属空气电池发展的主要因素。为了使反应顺利进行,常常需要使用金属(包括贵金属和过渡金属)基催化剂,但这些催化剂存在价格高、稳定性差等缺... 氧还原反应(ORR)是燃料电池和金属-空气电池的阴极反应,其缓慢的动力学是目前掣肘燃料电池和金属空气电池发展的主要因素。为了使反应顺利进行,常常需要使用金属(包括贵金属和过渡金属)基催化剂,但这些催化剂存在价格高、稳定性差等缺陷。非金属原子掺杂的碳基催化剂近年来被认为是一种具有前景的ORR电催化剂。在此,使用单一前驱体磷酸三聚氰胺和氧化石墨烯经水热然后退火制备了三维氮磷共掺杂石墨烯材料(3DNPG)。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等手段对3DNPG的结构与组成进行了表征。结果表明:3DNPG具有独特的三维网状结构、较大的比表面积(514.38m 2/g),特别是还具有非常高的N(15.53%)和P(6.61%)掺杂量。用作碱性溶液里ORR的催化剂时,其起始电位为0.994V,半波电位为0.817V,极限电流为5.34mA/cm^(2),在48h后电流密度保持率仍维持在99%,因此是一种兼具优异活性和循环稳定性的ORR催化剂,在燃料电池、金属-空气电池等领域具有非常重要的应用价值。 展开更多
关键词 三维石墨烯 氮磷共掺杂石墨烯 氧还原反应 电催化剂
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氮掺杂氧化石墨烯的制备及其对棉织物的负载改性
7
作者 闫佳瞳 郭琦 《现代纺织技术》 北大核心 2024年第8期7-14,共8页
为开发具有阻燃、导电复合功能织物,制备了氮掺杂氧化石墨烯,并利用其对棉织物进行负载改性。测试改性前后棉织物的质量增重率、阻燃、表面比电阻及断裂强力、抗弯刚度等服用性能,分析氮掺杂氧化石墨烯负载改性棉织物的可行性。结果表明... 为开发具有阻燃、导电复合功能织物,制备了氮掺杂氧化石墨烯,并利用其对棉织物进行负载改性。测试改性前后棉织物的质量增重率、阻燃、表面比电阻及断裂强力、抗弯刚度等服用性能,分析氮掺杂氧化石墨烯负载改性棉织物的可行性。结果表明:分散液(氮掺杂氧化石墨烯/氧化石墨烯)对棉织物负载改性的最佳质量浓度为6 g/L。在此质量浓度下,改性棉织物的质量增重率、极限氧指数、断裂强力及抗弯刚度均随分散液(氮掺杂氧化石墨烯/氧化石墨烯)负载改性次数的增加而上升,表面比电阻与透气率则随氮掺杂氧化石墨烯负载改性次数的增加而降低。负载改性到达一定次数时,各项性能指标趋于稳定。同时,氮掺杂氧化石墨烯负载改性棉织物的交联稳定性优于氧化石墨烯负载改性棉织物,使得氮掺杂氧化石墨烯负载改性棉织物的质量增重率、极限氧指数、断裂强力与抗弯刚度高于氧化石墨烯负载改性棉织物,表面比电阻与透气率低于氧化石墨烯负载改性棉织物。水洗负载改性7次的改性棉织物,发现水洗4次时的性能指标与未经水洗负载改性1次的性能指标相当。文章发现利用氮掺氧化杂氧化石墨烯负载改性来制备复合功能棉织物具有可行性,为氧化石墨烯材料在功能织物中的应用提供了一定的参考价值。 展开更多
关键词 氮掺杂氧化石墨烯 质量增重率 阻燃 表面比电阻 服用性能
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氮磷石墨烯的制备及在聚合物中的应用进展
8
作者 李玉峰 刘丽爽 +3 位作者 赵阳 冯峰 肖添远 景峰 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期50-54,110,共6页
近年来,石墨烯由于具有稳定性好、比表面积大、载流子迁移率高等较好的性能而备受关注。杂原子掺杂可以调整石墨烯的结构,提高其性能。其中,氮原子(N)掺杂可以诱导碳原子产生带正电荷的位点,提高石墨烯的电导率;磷原子(P)掺杂能够使石... 近年来,石墨烯由于具有稳定性好、比表面积大、载流子迁移率高等较好的性能而备受关注。杂原子掺杂可以调整石墨烯的结构,提高其性能。其中,氮原子(N)掺杂可以诱导碳原子产生带正电荷的位点,提高石墨烯的电导率;磷原子(P)掺杂能够使石墨烯片层高度扭曲褶皱,有效地增大石墨烯的比表面积。将氮掺杂石墨烯(NGO)或磷掺杂石墨烯(PGO)引入到聚合物中,能有效地提高聚合物的综合性能,拓宽聚合物的应用领域。综述了制备NGO和PGO的主要方法,分析比较了各种制备方法的特点及缺陷;总结了其聚合物复合材料在传感器、电池和电容器、阻燃、防腐蚀及分离膜等领域的应用现状;阐述了其在提升聚合物导电性、催化活性、热稳定性、力学性能及防腐蚀性能等方面的研究进展。 展开更多
关键词 氮掺杂 磷掺杂 石墨烯 聚合物 进展
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氮掺杂石墨烯的制备及其超级电容性能 被引量：45
9
作者 苏鹏 郭慧林 +1 位作者 彭三 宁生科 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2745-2753,共9页
以氧化石墨烯(GO)为原料,尿素为还原剂和氮掺杂剂,采用水热法合成了氮掺杂石墨烯.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、氮气吸脱附分析、电导率和电化学... 以氧化石墨烯(GO)为原料,尿素为还原剂和氮掺杂剂,采用水热法合成了氮掺杂石墨烯.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、氮气吸脱附分析、电导率和电化学测试对样品的形貌、结构、组成以及电化学性质进行表征.结果表明:水热条件下尿素能有效地化学还原GO并对其进行氮掺杂;通过调节原料与掺杂剂的质量比,可以得到不同氮掺杂含量的石墨烯,氮元素含量范围为5.47%-7.56%(原子分数);在6mo.lL-1的KOH电解液中,氮元素含量为7.50%的掺杂石墨烯的超级电容性能最优,即在3A.g-1电流密度下首次恒流充放电比电容可达184.5F.g-1,经1200次循环后的比电容为161.7F.g-1,电容保持率为87.6%. 展开更多
关键词 石墨烯 氮掺杂 尿素 水热法 超级电容器
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氮掺杂石墨烯的制备及其电催化氧气还原性能 被引量：18
10
作者 马贵香 赵江红 +1 位作者 郑剑锋 朱珍平 《新型炭材料》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期258-265,共8页
通过改良Hummers法制备氧化石墨(Graphite oxide,GO),采用爆炸辅助还原法将GO还原剥离并原位掺杂得到氮掺杂石墨烯(Nitrogen-doped graphene,N-RGO)。采用TEM、SEM、FI-IR、XPS、XRD及Raman等分析手段对N-RGO的形貌、组成以及结构进行... 通过改良Hummers法制备氧化石墨(Graphite oxide,GO),采用爆炸辅助还原法将GO还原剥离并原位掺杂得到氮掺杂石墨烯(Nitrogen-doped graphene,N-RGO)。采用TEM、SEM、FI-IR、XPS、XRD及Raman等分析手段对N-RGO的形貌、组成以及结构进行了表征,利用旋转环盘电极技术测试了其电催化氧气还原活性。TEM和SEM结果表明,爆炸条件下GO被很好地剥离开来,得到只有几层厚度的石墨烯;FI-IR及XPS结果表明,GO中大部分含氧官能团被脱除,C/O原子比达到26.2,是目前所得GO还原程度非常高的方法之一,且氮元素成功掺杂进石墨烯晶格中,掺杂氮的原子质量分数约为2.11%;电化学测试结果显示,氧气还原的极限扩散电流由非氮掺杂石墨烯(Reduced graphene oxide,RGO)的0.24mA提高到N-RGO的0.49 mA,尽管爆炸辅助还原得到的RGO对氧气还原也显示出较好的催化活性,但掺杂之后的N-RGO具有更高的催化活性。 展开更多
关键词 爆炸 氧化石墨 氮掺杂石墨烯 氧气还原
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不同氮掺杂石墨烯氧还原反应活性的密度泛函理论研究 被引量：15
11
作者 王俊 李莉 魏子栋 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第1期321-328,共8页
N掺杂石墨烯作为一种具有较高活性和稳定性的氧还原反应(ORR)催化剂,受到人们的广泛关注。然而不同的N掺杂类型对氧还原活性的影响一直存在争议。本文通过密度泛函理论分别对石墨型和吡啶型两种N掺杂石墨烯的ORR活性进行比较研究。能带... N掺杂石墨烯作为一种具有较高活性和稳定性的氧还原反应(ORR)催化剂,受到人们的广泛关注。然而不同的N掺杂类型对氧还原活性的影响一直存在争议。本文通过密度泛函理论分别对石墨型和吡啶型两种N掺杂石墨烯的ORR活性进行比较研究。能带结构分析表明,石墨氮掺杂石墨烯(GNG)的导电性随掺N量的增加而降低;吡啶氮掺杂石墨烯(PNG)的导电性则随掺N量的增加先提高后降低。当N掺杂浓度达到4.2%(原子分数)时,PNG具有最优导电性。且当N掺杂浓度大于1.4%时,PNG的导电率总是高于GNG。氧还原自由能阶梯曲线发现O_2的质子化是整个氧还原过程的潜在控制步骤。在同等氮掺杂浓度下,O_2的质子化自由能能变在GNG上低于在PNG上,意味着若在同等电子传输能力的情况下,GNG具有比PNG更优异的催化活性。进一步分析发现:当N掺杂浓度在低于2.8%时,GNG和PNG导电性差异小,其催化ORR活性由O_2质子化反应难易程度决定,GNG的催化活性优于PNG;当N掺杂浓度高于2.8%时,氮掺杂石墨烯的电子传输性能(导电性)成为决定催化剂ORR活性的主要因素,因此PNG表现出较GNG更高的活性。 展开更多
关键词 氧还原反应 氮掺杂石墨烯 吡啶氮 石墨氮 密度泛函理论
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微波辐照气相法合成氮掺杂石墨烯 被引量：9
12
作者 王灿 王艳莉 +4 位作者 詹亮 何星 杨俊和 乔文明 凌立成 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期146-150,共5页
以天然鳞片石墨为原料,采用Staudenmaier法先制备出石墨氧化物,再经饱和碳酸铵溶液浸渍后生成NH4+插层石墨氧化物.在微波照射下,NH4+分解生成的NH3与剥离的石墨烯氧化物反应原位合成出氮掺杂石墨烯.通过SEM、TEM、EDS、XRD、XPS和Raman... 以天然鳞片石墨为原料,采用Staudenmaier法先制备出石墨氧化物,再经饱和碳酸铵溶液浸渍后生成NH4+插层石墨氧化物.在微波照射下,NH4+分解生成的NH3与剥离的石墨烯氧化物反应原位合成出氮掺杂石墨烯.通过SEM、TEM、EDS、XRD、XPS和Raman测试手段对氮掺杂石墨烯进行了表征.结果表明,所合成的氮掺杂石墨烯呈透明绢丝状结构,每个石墨烯片含有2～5层石墨层;氮元素含量为1.56wt%,其中N元素是以pyridinc N、pyrrolic N和graphitic N形式掺入石墨层网格中. 展开更多
关键词 石墨烯 氮掺杂 微波辐照气相法
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氮掺杂石墨烯的制备及其对氧还原反应的电催化性能 被引量：15
13
作者 彭三 郭慧林 亢晓峰 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1778-1786,共9页
以氧化石墨烯(GO)为原料、丙酮肟(DMKO)为还原剂和氮掺杂剂,采用化学还原法制备了不同氮掺杂含量的石墨烯(NG).利用场发射透射电子显微镜(FETEM)、紫外-可见(UV-Vis)光谱、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、zeta电位和... 以氧化石墨烯(GO)为原料、丙酮肟(DMKO)为还原剂和氮掺杂剂,采用化学还原法制备了不同氮掺杂含量的石墨烯(NG).利用场发射透射电子显微镜(FETEM)、紫外-可见(UV-Vis)光谱、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)、zeta电位和纳米粒度分析、循环伏安(CV)和旋转圆盘电极(RDE)等手段对材料的形貌、结构、成分和电化学性质进行表征.结果显示:DMKO能有效地还原GO,且通过调节GO与DMKO的质量比,可以得到不同还原效果的NG,其氮含量范围为4.40%-5.89%(原子分数);GO与DMKO的质量比为1:0.7时制备的氮掺杂石墨烯(NG-1)在O2饱和0.1 mol·L-1KOH溶液中对氧还原反应(ORR)的电催化性能最佳,其ORR峰电流为0.93 mA·cm-2,电子转移数为3.6,这归因于其较高含量的吡啶-N增加了材料的ORR活性位点.此外,石墨化-N由于其较高的电子导电性倾向于产生较高的氧还原峰电流,而吡啶-N较低的超电势倾向于产生较正的氧还原峰电位.与商用Pt/C相比,该材料展现出了优异的抗CH3OH"跨界效应"的特性. 展开更多
关键词 石墨烯 氮掺杂 氧还原反应 电催化
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微波固相法快速制备氮掺杂石墨烯 被引量：12
14
作者 王凯 季炳成 +1 位作者 韩美佳 李立伟 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2105-2109,共5页
以鳞片石墨为原料,首先通过Hummers法制备氧化石墨,再将洗涤至中性的氧化石墨分散液与乙二胺反应得到功能化石墨烯。干燥后的功能化石墨烯在微波辐照下能瞬间产生高热,促使接枝的乙二胺分子分解并实现对石墨烯原位掺杂制备出氮掺杂石墨... 以鳞片石墨为原料,首先通过Hummers法制备氧化石墨,再将洗涤至中性的氧化石墨分散液与乙二胺反应得到功能化石墨烯。干燥后的功能化石墨烯在微波辐照下能瞬间产生高热,促使接枝的乙二胺分子分解并实现对石墨烯原位掺杂制备出氮掺杂石墨烯。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)对样品的形貌、结构和组成进行了表征。结果表明:该合成途径能成功实现对氧化石墨烯的还原和掺杂,所合成的氮掺杂石墨烯呈现透明绢丝状结构。 展开更多
关键词 石墨烯 氮掺杂 微波固相法
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石墨烯修饰氮掺杂TiO_2纳米材料的制备及光催化性能 被引量：5
15
作者 林小靖 孙明轩 +2 位作者 胡梦媛 王文韬 方亚林 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第18期16-19,25,共5页
以TiN粉末煅烧制备的氮掺杂纳米TiO_2(N-TiO_2)和氧化石墨烯为原料,在水热条件下制备了石墨烯修饰的氮掺杂TiO_2纳米材料(GNT)。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)及X射线光电子能谱(XPS)等测试... 以TiN粉末煅烧制备的氮掺杂纳米TiO_2(N-TiO_2)和氧化石墨烯为原料,在水热条件下制备了石墨烯修饰的氮掺杂TiO_2纳米材料(GNT)。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)及X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对所制备的样品进行了表征。紫外-可见漫反射吸收谱表明石墨烯与氮掺杂的共修饰使得TiO_2的吸收带边发生红移,且其可见光吸收性能明显提高。可见光照射下降解亚甲基蓝溶液的实验结果表明石墨烯修饰的氮掺杂TiO_2的光催化降解性能分别是TiO_2、N-TiO_2的4.3倍和1.9倍。 展开更多
关键词 TIO2 氮掺杂 石墨烯 协同效应 可见光 光催化性能
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氮掺杂石墨烯的一步法低温合成及用作微生物燃料电池阴极催化剂的产电特性 被引量：9
16
作者 付融冰 杨兰琴 +1 位作者 冯雷雨 郭伟 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期825-830,共6页
利用爆炸法低温合成了氮掺杂石墨烯(NG),并通过高分辨透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、Raman光谱仪以及X射线衍射仪对其进行了表征.电化学性能检测结果表明,所合成的NG在中性磷酸盐电解液中具有优异的氧还原催化活性,完全能够与贵... 利用爆炸法低温合成了氮掺杂石墨烯(NG),并通过高分辨透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、Raman光谱仪以及X射线衍射仪对其进行了表征.电化学性能检测结果表明,所合成的NG在中性磷酸盐电解液中具有优异的氧还原催化活性,完全能够与贵重金属铂催化剂(Pt/C)相媲美,氧还原催化稳定性甚至优于Pt/C.当NG用作微生物燃料电池(MFCs)的阴极氧还原催化剂时,在外阻为1000Ω情况下,MFCs的最大功率密度为1345 mW/m2,产电稳定性优于以Pt/C为阴极催化剂的MFCs,可以成为Pt催化剂的理想替代品. 展开更多
关键词 微生物燃料电池 氧还原反应 氮掺杂石墨烯 阴极催化剂
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氮掺杂碳纤维包覆石墨烯纳米片的构建及电容特性 被引量：5
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作者 阚侃 王珏 +2 位作者 付东 郑明明 张晓臣 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期94-102,共9页
以石墨烯纳米片为骨架,聚吡咯为碳源,设计构建氮掺杂碳纤维包覆石墨烯纳米片(NFGNs)复合材料。采用SEM,XRD,Raman,FTIR,XPS和BET对材料进行表征,结果表明:相互连通的氮掺杂碳纳米纤维均匀地包覆生长在石墨烯纳米片层表面;NFGNs-800复合... 以石墨烯纳米片为骨架,聚吡咯为碳源,设计构建氮掺杂碳纤维包覆石墨烯纳米片(NFGNs)复合材料。采用SEM,XRD,Raman,FTIR,XPS和BET对材料进行表征,结果表明:相互连通的氮掺杂碳纳米纤维均匀地包覆生长在石墨烯纳米片层表面;NFGNs-800复合材料的氮原子分数为11.53%,比表面积为477.65 m^(2)·g^(-1)。电容特性测试结果表明:NFGNs-800电极材料的比电容为323.3 F·g^(-1)(1.0 A·g^(-1)),且具有良好的倍率特性;NFGNs-800超级电容器在功率密度为10500 W·kg^(-1)时,能量密度为87.1 Wh·kg^(-1);经过10000次恒流充放电循环后,比电容保持率95.9%,库仑效率保持在99%以上。 展开更多
关键词 石墨烯纳米片 氮掺杂碳纤维 电容特性 超级电容器
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氮掺杂石墨烯的制备及阻燃性能研究 被引量：4
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作者 赵秋萍 杨柳 +3 位作者 赵胜斌 李春雷 郭军红 郭永亮 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期92-98,共7页
采用简单廉价的一步热解法制备了具有良好热稳定性和阻燃性能的氮掺杂石墨烯(NG),经透射电镜表征,NG具有类石墨烯碳纳米片层结构,可观察到高度透明的纹理,以及褶皱交叉连接的薄膜片层形貌。经X射线光电子能谱(XPS)表征,NG含有碳、氮、... 采用简单廉价的一步热解法制备了具有良好热稳定性和阻燃性能的氮掺杂石墨烯(NG),经透射电镜表征,NG具有类石墨烯碳纳米片层结构,可观察到高度透明的纹理,以及褶皱交叉连接的薄膜片层形貌。经X射线光电子能谱(XPS)表征,NG含有碳、氮、氧元素;XPS分析结果表明,NG由大量碳和少量的氧、氮元素组成;微型量热仪分析结果表明,800℃下制备的NG的热释放速率为0W/g,总热释放量为45J/g,低于石墨烯(98J/g);热重分析表明,NG在800℃下残炭剩余量高达29%,高于卤系阻燃剂。可见,氮元素的掺杂可有效地改善石墨烯片层的热稳定性,使NG表现出良好的热稳定性和阻燃性能。 展开更多
关键词 氮掺杂 石墨烯 阻燃
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吡啶在Ti、Zr、N掺杂石墨烯表面吸附的理论研究 被引量：1
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作者 王聚财 唐克 +1 位作者 孙潇镝 洪新 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1162-1172,共11页
采用密度泛函方法,研究了Ti、Zr和N掺杂及本征石墨烯对柴油中典型碱性氮化物吡啶的吸附行为,讨论了相应的吸附能、吸附构型、马利肯电荷转移、差分电荷密度和态密度。结果表明,金属Ti、Zr掺杂能显著增强吡啶在石墨烯表面的吸附能,非金属... 采用密度泛函方法,研究了Ti、Zr和N掺杂及本征石墨烯对柴油中典型碱性氮化物吡啶的吸附行为,讨论了相应的吸附能、吸附构型、马利肯电荷转移、差分电荷密度和态密度。结果表明,金属Ti、Zr掺杂能显著增强吡啶在石墨烯表面的吸附能,非金属N掺杂可略微增加吡啶和石墨烯表面间的吸附能。吡啶在不同原子修饰的石墨烯表面的吸附能大小顺序为Ti掺杂石墨烯>Zr掺杂石墨烯>N掺杂石墨烯>本征石墨烯,吡啶可与Ti、Zr掺杂石墨烯发生N−Ti、N−Zr和π−π作用,与N掺杂石墨烯、本征石墨烯发生N−N、C−N和π−π作用。进一步分析发现,吡啶和金属Ti、Zr掺杂石墨烯表面存在明显的电子转移和化学键的形成,而和非金属N掺杂石墨烯及本征石墨烯间并无化学键形成。吡啶与Ti、Zr掺杂石墨烯发生化学吸附,与N掺杂石墨烯、本征石墨烯发生物理吸附。吡啶更稳定的吸附在Ti、Zr掺杂石墨烯表面。 展开更多
关键词 石墨烯 掺杂 吸附 脱氮 模拟 表面
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氮掺杂石墨烯的制备及应用 被引量：6
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作者 林婷婷 吕秋丰 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期5007-5012,共6页
氮掺杂石墨烯具有独特的性能,被广泛应用于电子设备、光伏产业和传感器等领域。首先通过对目前氮掺杂石墨烯的主要制备方法进行分析和讨论,探讨了不同维度的氮掺杂石墨烯的结构和性能,并总结了氮掺杂石墨烯的应用范围。而后,基于目前的... 氮掺杂石墨烯具有独特的性能,被广泛应用于电子设备、光伏产业和传感器等领域。首先通过对目前氮掺杂石墨烯的主要制备方法进行分析和讨论,探讨了不同维度的氮掺杂石墨烯的结构和性能,并总结了氮掺杂石墨烯的应用范围。而后,基于目前的研究现状指出氮掺杂石墨烯将会面临的挑战及未来的发展趋势。 展开更多
关键词 氮掺杂 石墨烯 制备 应用
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