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多金属氧酸盐(简称多酸,Polyoxometalates,即POMs)是一个重要的无机化学研究领域,属于金属氧化物的子集。多酸是一类环境友好型功能材料,Anderson类型多酸复合物可在弱酸性和近中性条件下合成与应用。因此,围绕Anderson类型配合物抗肿瘤和抗病毒等方面的医药研究得到了广泛开展。该类结构多酸新物种的不断丰富,必将为多酸药物化学研究领域拓展更大的应用空间;Anderson型多酸亦是电子和几何结构优异的酸催化材料,可以用于替代传统的腐蚀性无机酸催化剂。但因固体多酸的比表面积较小,存在难于分离和回收的弱点。新型高催化活性且可循环使用的多酸复合型催化材料的研发已成为当今的研究热点。石墨烯是一种性能优异的电子功能材料,电子迁移率非常高。较高的比表面积、优良的电子特性和透光性能,使得石墨烯在催化、透明电极、超级电容器和集成电路等领域具有广泛的应用前景。本篇论文以Anderson类型多酸和石墨为原料,设计合成了系列Anderson型多酸/石墨烯(POM/GSs)新型纳米复合材料,并深入研究了复合材料的电化学性能,以预期该类新型功能材料在催化、生物医药及电子器件等领域的应用前景。论文主要研究工作如下:1.改进Hummer’s法合成Anderson类型POM/GSs复合材料。选取Anderson类型多酸和石墨为构筑单元,采用改进Hummer’s法合成了Anderson类型POM/GSs复合材料。通过FT-IR、XRD、Raman、TG与SEM等测试手段对复合材料的组成和结构进行表征。测试结果表明,复合材料中Anderson类型母体多酸和石墨烯的结构均保持完整,多酸与石墨烯之间存有较强的化学键合作用。2.一次氧化法原位合成Anderson类型POM/GSs复合材料。本章对Hummer’s法合成氧化石墨的反应机理做了详细的论述和分析。以此为基础,科学调控各项工艺参数,对Hummer’s法生产氧化石墨所用氧化剂的作用进行了比较实验研究。在本课题组现有工艺的基础上,对氧化石墨合成阶段进行再次精修,成功创建了一次氧化法原位合成Anderson类型POM/GSs的新方法。运用自创的新方法,原位合成了系列Anderson类型POM/GSs复合纳米材料。采用FT-IR、XRD、Raman、TG与SEM等测试手段对复合材料的结构进行表征。结果表明,利用新方法合成了相对热稳定性更佳的POM/GSs产品。复合材料中Anderson多酸和石墨烯的结构依然完整,二者间形成了新的化学键合。3.Anderson类型POM/GSs复合材料的电化学行为研究。以碳糊电极为基底,用滴涂法制出Anderson类型POM/GSs复合材料的修饰电极,并进行循环伏安实验测试。对比分析了如上两种方法制得的新材料的测试结果。循环伏安实验测试结果表明,铝钼酸和铁钼酸石墨烯复合材料的氧化还原行为良好。铬钼酸,钴钼酸及镍钼酸石墨烯复合材料只有一个还原峰,分析为单电子的不可逆还原过程。