| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 1 绪论 | 第14-36页 |
| 1.1 引言 | 第14页 |
| 1.2 石墨烯的结构、性质与应用 | 第14-20页 |
| 1.2.1 石墨烯的结构与缺陷 | 第14-16页 |
| 1.2.2 石墨烯的主要性质 | 第16-17页 |
| 1.2.3 石墨烯的主要潜在应用 | 第17-20页 |
| 1.3 石墨烯和N掺杂石墨烯的制备方法 | 第20-26页 |
| 1.3.1 以石墨为原料"自上而下"制备石墨烯的方法 | 第21-22页 |
| 1.3.2 以小分子C为前驱体"自下而上"制备石墨烯的方法 | 第22-23页 |
| 1.3.3 氧化石墨烯的绿色还原方法 | 第23页 |
| 1.3.4 几种微生物对氧化石墨烯的生物还原作用 | 第23-24页 |
| 1.3.5 氮掺杂石墨烯的制备方法 | 第24-26页 |
| 1.4 石墨烯等碳纳米材料的性能表征方法介绍 | 第26-29页 |
| 1.4.1 石墨烯等碳纳米材料的形貌观察 | 第26-28页 |
| 1.4.2 石墨烯等碳纳米材料的结构表征 | 第28-29页 |
| 1.5 酶对氧化石墨烯等碳纳米材料的生物降解作用 | 第29-32页 |
| 1.5.1 酶生物氧化降解碳纳米管 | 第29-30页 |
| 1.5.2 酶生物氧化降解氧化石墨烯和石墨烯 | 第30-31页 |
| 1.5.3 酶生物氧化降解碳纳米材料机理 | 第31-32页 |
| 1.6 密度泛函理论与计算方法介绍 | 第32-34页 |
| 1.6.1 第一性原理简介 | 第32页 |
| 1.6.2 密度泛函理论(DFT)介绍 | 第32-33页 |
| 1.6.3 相关计算方法简介 | 第33-34页 |
| 1.7 本论文的研究意义与主要内容 | 第34-36页 |
| 1.7.1 本论文的研究意义 | 第34页 |
| 1.7.2 本论文的主要研究内容 | 第34-36页 |
| 2 氧化亚铁硫杆菌对石墨的生物微氧化作用及其机理研究 | 第36-65页 |
| 2.1 引言 | 第36页 |
| 2.2 实验部分 | 第36-43页 |
| 2.2.1 菌种 | 第36页 |
| 2.2.2 实验试剂 | 第36-37页 |
| 2.2.3 实验与测试仪器 | 第37-38页 |
| 2.2.4 化学法制备氧化石墨烯 | 第38页 |
| 2.2.5 氧化亚铁硫杆菌生物体系对石墨的生物作用实验 | 第38-40页 |
| 2.2.6 结构、形貌表征与测试 | 第40页 |
| 2.2.7 氧化亚铁硫杆菌生物微氧化石墨等碳材料的机理研究 | 第40-43页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第43-64页 |
| 2.3.1 Acidithiobacillus ferrooxidans CFMI-1驯化实验结果 | 第43-45页 |
| 2.3.2 氧化亚铁硫杆菌生物微氧化石墨的分散性 | 第45-46页 |
| 2.3.3 氧化亚铁硫杆菌生物微氧化石墨的结构特性 | 第46-49页 |
| 2.3.4 氧化亚铁硫杆菌生物微氧化石墨的形貌特征 | 第49-52页 |
| 2.3.5 氧化亚铁硫杆菌生物微氧化石墨机理探索 | 第52-64页 |
| 2.4 本章小结 | 第64-65页 |
| 3 硝化细菌对石墨的生物微氧化作用研究 | 第65-78页 |
| 3.1 引言 | 第65页 |
| 3.2 实验部分 | 第65-70页 |
| 3.2.1 菌种 | 第65页 |
| 3.2.2 实验试剂 | 第65-66页 |
| 3.2.3 实验与测试仪器 | 第66-67页 |
| 3.2.4 化学法制备氧化石墨烯 | 第67页 |
| 3.2.5 硝化细菌微氧化石墨的制备 | 第67-68页 |
| 3.2.6 结构、形貌表征与测试 | 第68页 |
| 3.2.7 硝化细菌生物微氧化石墨机理研究 | 第68-70页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第70-77页 |
| 3.3.1 硝化细菌生物微氧化石墨的分散性与稳定性 | 第70-71页 |
| 3.3.2 硝化细菌生物微氧化石墨的结构特性 | 第71-72页 |
| 3.3.3 硝化细菌生物微氧化石墨的形貌特征 | 第72-75页 |
| 3.3.4 硝化细菌生物微氧化石墨的机理探讨 | 第75-77页 |
| 3.4 本章小结 | 第77-78页 |
| 4 反硝化细菌对氧化石墨烯的生物还原/同步N掺杂作用研究 | 第78-94页 |
| 4.1 引言 | 第78页 |
| 4.2 实验部分 | 第78-81页 |
| 4.2.1 菌种 | 第78页 |
| 4.2.2 实验试剂 | 第78-79页 |
| 4.2.3 实验与测试仪器 | 第79页 |
| 4.2.4 化学法制备氧化石墨烯和石墨烯 | 第79页 |
| 4.2.5 反硝化细菌生物还原制备N掺杂石墨烯 | 第79-80页 |
| 4.2.6 结构、形貌表征与测试 | 第80页 |
| 4.2.7 反硝化细菌生物还原制备N掺杂石墨烯机理研究 | 第80-81页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第81-92页 |
| 4.3.1 反硝化细菌生物还原氧化石墨烯效果 | 第81-82页 |
| 4.3.2 生物还原制备N掺杂石墨烯的结构特性 | 第82-87页 |
| 4.3.3 生物还原制备N掺杂石墨烯的形貌特征 | 第87-89页 |
| 4.3.4 生物还原制备N掺杂石墨烯的电化学性能 | 第89页 |
| 4.3.5 生物还原制备N掺杂石墨烯的机理探讨 | 第89-92页 |
| 4.4 本章小结 | 第92-94页 |
| 5 白腐真菌对石墨/氧化石墨烯的微氧化或生物降解作用研究 | 第94-112页 |
| 5.1 引言 | 第94页 |
| 5.2 实验部分 | 第94-99页 |
| 5.2.1 菌种 | 第94页 |
| 5.2.2 实验试剂 | 第94-96页 |
| 5.2.3 实验与测试仪器 | 第96页 |
| 5.2.4 化学法制备氧化石墨烯 | 第96页 |
| 5.2.5 BC膜固定化白腐真菌的制备 | 第96-97页 |
| 5.2.6 固定化白腐真菌生物氧化石墨与降解氧化石墨烯实验方法 | 第97页 |
| 5.2.7 固定化白腐真菌与制备的材料结构、形貌表征与测试 | 第97-98页 |
| 5.2.8 固定化白腐真菌生物氧化石墨、降解氧化石墨烯机理研究 | 第98-99页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第99-110页 |
| 5.3.1 BC膜固定化白腐真菌的形貌特性 | 第99-100页 |
| 5.3.2 固定化白腐真菌对石墨和氧化石墨烯的吸附作用 | 第100-102页 |
| 5.3.3 固定化白腐真菌氧化石墨与GO的分散性与稳定性 | 第102页 |
| 5.3.4 固定化白腐真菌氧化石墨与GO的结构特性 | 第102-106页 |
| 5.3.5 固定化白腐真菌氧化石墨与GO的形貌特征 | 第106-108页 |
| 5.3.6 固定化白腐真菌氧化石墨与GO的机理分析与探讨 | 第108-110页 |
| 5.4 本章小结 | 第110-112页 |
| 6 石墨烯和生物酶活性中心血红素模型的密度泛函理论研究 | 第112-125页 |
| 6.1 引言 | 第112页 |
| 6.2 实验部分 | 第112-113页 |
| 6.2.1 石墨烯和氧化石墨烯的模型构建 | 第112-113页 |
| 6.2.2 血红素和藜芦醇的模型构建 | 第113页 |
| 6.2.3 各分子模型的DFT优化计算方法 | 第113页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第113-124页 |
| 6.3.1 石墨烯与氧化石墨烯模型结构性质的理论研究 | 第113-118页 |
| 6.3.2 含血红素生物酶活性中心的理论研究 | 第118-120页 |
| 6.3.3 电子介体藜芦醇的理论特性研究 | 第120-123页 |
| 6.3.4 含Fe血红素的生物氧化反应机理探讨 | 第123-124页 |
| 6.4 本章小结 | 第124-125页 |
| 7 全文总结、创新点与展望 | 第125-128页 |
| 7.1 全文总结 | 第125-126页 |
| 7.2 本论文的创新点 | 第126-127页 |
| 7.3 研究展望 | 第127-128页 |
| 致谢 | 第128-129页 |
| 参考文献 | 第129-143页 |
| 附录 | 第143-144页 |
