改性六方氮化硼纳米材料在复合材料和催化中的应用

来源 :汕头大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huanghong198122
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
六方氮化硼(h-BN)具有优异的化学惰性、热稳定性、低摩擦系数和膨胀系数、良好的导热性能和较高的机械强度等优点。因此,其在催化剂载体及复合材料等领域有着广阔的应用前景。但是,h-BN的的禁带宽度为6.0eV,是电的绝缘体;而且h-BN在常见溶剂中的分散性能极差,难以对其进行化学修饰,这些缺点使其在很多领域的应用中受到了限制。大量的理论计算和研究结果表明,在h-BN的表面引入一些有机官能团可以改善其在溶剂中的分散性能,而在h-BN中掺杂杂原子可以对其禁带宽度进行调控,从而达到相应的应用目的。因此,本论文制备了高水溶性的六方氮化硼纳米片和碳原子掺杂的硼碳氮材料(BCN),研究了其在复合水凝胶,电化学催化反应和光催化反应中的应用。  (1)用硫酸铵辅助球磨的方法制备了高溶剂分散性的氨基修饰的氮化硼纳米片(BNNH2),其在水中的最大分散浓度达到了45mg mL-1。然后在BNNH2片层上负载了均匀的纳米Ag粒子,并将Ag-BNNH2与 PVA混合制备了复合水凝胶,探究了不同的Ag-BNNH2含量对复合水凝胶的机械性能和抗菌性能的影响。当Ag-BNNH2含量为2.5%时,除在一定程度上能提高复合水凝胶的机械性能外,其对大肠杆菌的抗菌效果也是最好的。  (2)以高温热解法制备了BCN纳米管并用于电化学氧还原(ORR)催化反应,研究了热解温度,反应物中碳源的含量对BCN的形貌和催化活性的影响。研究结果表明,只有在合适的温度(900℃)和合适的碳源含量下,才能制备出管状均匀的BCN并用于高效催化ORR反应。在最佳条件下制备的BCN-5有着丰富的管状结构,相对较高的比表面积。用BCN-5修饰的电极对ORR的催化活性最高,平均电子转移数达到了3.87。而且在同样的条件下,表现出比商业20%Pt/C更高的稳定性和甲醇耐受性。  (3)将第二部分制备的BCN用于光催化降解甲基橙的反应中。以ZnO为主要光催化活性组分,通过改变掺杂Li的含量和在基底BCN上的负载量,确定了10%的Li掺杂量和40%的负载量为最佳比例,制备的ZnO/Li10对甲基橙的降解效率比纯ZnO的降解效率提高了一倍以上;最终得到的复合催化剂BCN60/ZnO/Li10的降解效率更是纯ZnO降解效率的4倍,并且在循环使用四次后依然保持很高的降解效率,具有很好的光催化稳定性。
其他文献
‘云热–5007’是从‘红象牙’实生群体中选育出的杧果新品种。树势中等;果实椭圆形,平均单果质量414.8 g,成熟果实果皮向阳面粉红色,背阴面黄绿色,果肉金黄色;可食率82.2%,
股市没有“楼市仍是超级大牛市”的趋势效应,加上信贷规模控制,股市难有起色。新闻提示4月中旬以来,上证综指周线出现三连阴,三周下跌200点,跌幅达到6.5%;中小板指数从4月初
风生水起的微信社交不仅改变了“90后”大学生人际交往互动的方式,而且对“90后”大学生个体的自我表达、自我认知、自我形象塑造及自我价值实现等方面也产生了重要影响。在
随着经济的发展,社会的进步,传统意义上的应用软件已不能适应当代的发展。现如今,网络盛行的时代,在网络的巨大包围圈下,有许许多多的应用软件得到了迅速的使用并得到了良好
Diels-Alder反应是合成六元环类化合物、天然萜类化合物和药物中间体、哌啶衍生物的一个关键步骤,在合成领域应用非常广泛。利用Diels-Alder反应合成我们理想中具有立体选择性
本文选用合成了六种含吡啶基的吡唑配体,通过溶剂热法和溶液法合成了十三个不同的吡唑化合物。其中共有十个配合物得到了有效的单晶结构数据。然后基于各个类型的配合物的特点
小分子及蛋白质在人的生命活动中是不可或缺的重要物质。因此,对于小分子及蛋白质的检测也是一项重要的内容。而由于小分子物质分子量小、体积小等性质的限制,相对于大分子物质
氧化石墨烯(GO)是石墨烯的衍生物,既具有石墨烯的芳香性结构,同时片层上和边缘含有环氧键、羟基、羧基等亲水性官能团。这些含氧官能团和芳香性结构决定了GO容易与其他功能材料形
纳米片具有比表面积大、原子暴露比高的优点,正引领着新一轮超晶复合材料的制备和应用潮流。本文重点研究了二维功能材料层间距与其电化学性能之间的关系,分析了复合材料制备过程中纳米片的层结构演变以及层间变化对材料电化学反应过程中传质、储能机理的影响。基于不同二维材料的表面特性,本文选用了三种扩大层间距的方法:自支撑、层层自组装、分级结构设计。具体研究内容如下:采用对苯二胺(PPD)对氧化石墨烯(GOs)还
学位
摘 要 随着移动互联网成我我国经济发展主体,我国新闻传播方式也发生了根本变化,由原来单一的电视和广播传播方式转变成互联网时代多元化的新闻传播,它具有传播性广,影响力深,覆盖面全等特性。因此,对移动互联网时代新闻传播方式进行分析,试图探讨新闻传播新途径,为新闻工作者提供参考。  【关键词】互联网;新闻;趋势  近年来,我国经济发展方式发生了根本性变化,人们生活水平的提高,信息技术的不断发展,互联网经