研究目的
研究CuO/SiO2改性胺功能化还原氧化石墨烯(rGO)的合成及其在环境修复和能源存储中的应用。
研究成果
该研究成功合成了CuO/SiO2:rGO纳米复合材料,其在亚甲基蓝降解中展现出优异的光催化活性,并在超级电容器应用中具有高比电容。研究结果表明,这些纳米复合材料是环境修复和能源存储领域极具前景的候选材料。
研究不足
该研究聚焦于CuO/SiO2:rGO纳米复合材料的合成与表征,及其在光催化和超级电容器中的应用。潜在局限性包括合成方法的可扩展性,以及为提升性能需进一步优化纳米复合材料配比。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用简单的低温湿化学法合成了CuO/SiO2:rGO纳米复合材料,通过XRD、FTIR、FESEM和TEM对结构、纯度、官能团及形貌进行表征。
2:样品选择与数据来源:
样品包括不同比例的CuO、CuO/SiO2及CuO/SiO2:rGO纳米复合材料。
3:实验设备与材料清单:
设备包括Xpert-Pro衍射仪、紫外-可见分光光度计、Jobin-Yvon光谱仪、ATR-FTIR、场发射扫描电镜(FE-SEM)和透射电镜(TEM)。材料包括石墨粉、硝酸钠、硫酸、高锰酸钾、过氧化氢、硫脲、七水合硫酸亚铁、3-氨丙基二甲氧基硅烷、二水合氯化铜、氨水、盐酸及去离子水。
4:实验步骤与操作流程:
合成过程包括SiO2纳米球、CuO/SiO2复合材料、胺改性CuO/SiO2复合材料及CuO/SiO2:rGO纳米复合材料的制备。通过可见光下降解亚甲基蓝评估光催化活性,采用循环伏安法和恒电流充放电技术评估电化学性能。
5:数据分析方法:
利用Kubelka-Munk函数计算带隙,比电容由CV和GCD数据计算得出。
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获取完整内容-
Xpert-Pro diffractometer
Analyzing the crystalline nature of the samples
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UV–Vis spectrophotometer
Conducting UV–visible diffuse reflectance spectra (DRS) analysis
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Jobin–Yvon spectrometer
Carrying out Raman studies
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ATR-FTIR
Bruker
Collecting FT-IR spectra of the samples
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FE-SEM
FEI Quanta 3D
Analyzing the morphology of the samples
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TEM
Providing further insights into the morphological characteristics of the samples
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Electrochemical workstation
Metrohm
Investigating the electrochemical performance of the prepared electrode material
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