| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第10-35页 |
| 1.1 引言 | 第10-14页 |
| 1.1.1 层状材料 | 第10-12页 |
| 1.1.2 层状材料与二维纳米材料的关系 | 第12页 |
| 1.1.3 典型的层状材料——石墨和粘土 | 第12-14页 |
| 1.2 石墨烯——最薄的二维纳米材料 | 第14-19页 |
| 1.2.1 结构 | 第15-16页 |
| 1.2.2 性质 | 第16-17页 |
| 1.2.3 制备 | 第17-19页 |
| 1.3 氧化石墨烯——石墨烯的官能化衍生物 | 第19-22页 |
| 1.3.1 制备及结构 | 第19-21页 |
| 1.3.2 性质 | 第21-22页 |
| 1.4 氧化石墨烯和石墨烯的自组装 | 第22-31页 |
| 1.4.1 引言 | 第22-24页 |
| 1.4.2 石墨烯基宏观体的组装及应用 | 第24-31页 |
| 1.4.2.1 石墨烯基薄膜的组装及应用 | 第24-27页 |
| 1.4.2.2 石墨烯基水凝胶及气凝胶的组装及应用 | 第27-29页 |
| 1.4.2.3 其它石墨烯基宏观体的组装及应用 | 第29-31页 |
| 1.5 蛭石——耐高温耐火的二维层状材料 | 第31-33页 |
| 1.5.1 组成及结构特点 | 第31-32页 |
| 1.5.2 性质 | 第32页 |
| 1.5.3 蛭石的剥离——二维纳米蛭石片层的制备 | 第32-33页 |
| 1.5.4 基于二维纳米蛭石片层的组装 | 第33页 |
| 1.6 本论文的研究目的、内容及意义 | 第33-35页 |
| 第二章 实验装置与制备方法 | 第35-41页 |
| 2.1 主要试剂及原料 | 第35-36页 |
| 2.2 材料制备所需的主要设备 | 第36页 |
| 2.3 分析表征设备简介 | 第36-38页 |
| 2.4 真空热膨胀石墨烯的制备 | 第38-39页 |
| 2.5 氧化石墨烯溶液及蛭石溶液的制备 | 第39-41页 |
| 2.5.1 氧化石墨烯溶液的制备 | 第39页 |
| 2.5.2 二维蛭石片层溶液的制备 | 第39-41页 |
| 第三章 氧化石墨烯/碳纳米管复合薄膜的气液界面自组装 | 第41-58页 |
| 3.1 引言 | 第41-45页 |
| 3.1.1 氧化石墨烯的双亲性 | 第42-45页 |
| 3.1.1.1 双亲性在水/油界面上的体现 | 第42-43页 |
| 3.1.1.2 双亲性在水/空气界面上的体现 | 第43-45页 |
| 3.2 实验部分 | 第45-48页 |
| 3.2.1 自组装过程中气液界面的构筑 | 第45-46页 |
| 3.2.2 氧化石墨烯/碳纳米管复合薄膜的制备 | 第46-47页 |
| 3.2.3 复合薄膜的电化学性能测试 | 第47-48页 |
| 3.2.3.1 电极的制备 | 第47页 |
| 3.2.3.2 电化学行为 | 第47-48页 |
| 3.3 氧化石墨烯/碳纳米管复合薄膜的结构表征 | 第48-52页 |
| 3.3.1 宏观形貌 | 第48页 |
| 3.3.2 微观结构 | 第48-49页 |
| 3.3.3 拉曼特征 | 第49-51页 |
| 3.3.4 红外光谱特征 | 第51-52页 |
| 3.4 电化学性能的研究 | 第52-56页 |
| 3.4.1 裸玻碳电极 | 第52-53页 |
| 3.4.2 复合薄膜修饰的玻碳电极 | 第53-54页 |
| 3.4.3 裸玻碳电极与修饰玻碳电极的对比 | 第54-56页 |
| 3.5 本章小结 | 第56-58页 |
| 第四章 氧化石墨烯水凝胶的固液界面自组装 | 第58-75页 |
| 4.1 引言 | 第58-60页 |
| 4.1.1 氧化石墨烯的化学活性 | 第58页 |
| 4.1.2 氧化石墨烯基水凝胶 | 第58-60页 |
| 4.2 实验部分 | 第60-62页 |
| 4.2.1 固液界面的构筑和氧化石墨烯水凝胶的组装 | 第60-61页 |
| 4.2.2 氧化石墨烯气凝胶的制备 | 第61页 |
| 4.2.3 气凝胶的吸附测试和电化学性能测试 | 第61-62页 |
| 4.3 水凝胶的结构和性质研究 | 第62-68页 |
| 4.3.1 形貌及流变测试 | 第62-64页 |
| 4.3.2 温度对水凝胶形成的影响 | 第64-65页 |
| 4.3.3 pH 值对水凝胶形成的影响 | 第65-66页 |
| 4.3.4 水凝胶的组成 | 第66-68页 |
| 4.4 水凝胶的组装机理 | 第68-70页 |
| 4.5 气凝胶的结构和性质研究 | 第70-74页 |
| 4.5.1 结构 | 第70-71页 |
| 4.5.2 吸附能力研究 | 第71-72页 |
| 4.5.3 电化学性能研究 | 第72-74页 |
| 4.6 本章小结 | 第74-75页 |
| 第五章 基于缺陷石墨烯的铂催化剂 | 第75-87页 |
| 5.1 引言 | 第75-76页 |
| 5.2 实验部分 | 第76-78页 |
| 5.2.1 石墨烯基体的制备 | 第76-77页 |
| 5.2.2 缺陷石墨烯为载体的铂基催化剂制备 | 第77-78页 |
| 5.2.3 电催化性能测试 | 第78页 |
| 5.3 结构表征 | 第78-84页 |
| 5.3.1 石墨烯基体的结构研究 | 第78-79页 |
| 5.3.2 催化剂的结构解析 | 第79-84页 |
| 5.3.2.1 X 射线光电子能谱 | 第79-80页 |
| 5.3.2.2 X 射线衍射图谱 | 第80-81页 |
| 5.3.2.3 透射电镜图 | 第81-83页 |
| 5.3.2.4 热重分析 | 第83-84页 |
| 5.4 基于缺陷石墨烯的铂基催化剂的电催化活性研究 | 第84-86页 |
| 5.5 本章小结 | 第86-87页 |
| 第六章 高离子电导率的柔性蛭石薄膜 | 第87-100页 |
| 6.1 引言 | 第87-91页 |
| 6.1.1 蛭石的简介 | 第88-90页 |
| 6.1.2 Nafion 薄膜的简介 | 第90-91页 |
| 6.2 实验部分 | 第91-92页 |
| 6.2.1 蛭石的剥离及蛭石薄膜的制备 | 第91页 |
| 6.2.2 离子电导率的测试 | 第91-92页 |
| 6.3 二维纳米蛭石片层以及蛭石薄膜的结构表征 | 第92-95页 |
| 6.3.1 二维纳米蛭石片层的结构表征 | 第92-93页 |
| 6.3.2 蛭石薄膜的结构表征 | 第93-95页 |
| 6.4 基于蛭石薄膜纳米通道的离子传输研究 | 第95-97页 |
| 6.5 温度对蛭石薄膜离子传输性能的影响 | 第97-98页 |
| 6.6 本章小结 | 第98-100页 |
| 第七章 总结与展望 | 第100-103页 |
| 7.1 本文主要结论 | 第100-101页 |
| 7.2 本文主要创新点 | 第101-102页 |
| 7.3 今后工作展望 | 第102-103页 |
| 参考文献 | 第103-122页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第122-125页 |
| 致谢 | 第125页 |
