废弃蒙脱石制备N、S共掺杂类石墨烯碳纳米材料
近年来,以有机-无机模板法制备碳材料的研究备受关注.通常以聚合物为碳源、矿物为模板,在惰性气体保护下碳化,然后去掉模板,释放矿物模板中的碳材料.蒙脱石由于其化学惰性硅氧烷表面和可膨胀层间域结构,常被用作制备类石墨烯碳材料的理想模板.另一方面,蒙脱石作为一种高效廉价、环境友好的吸附剂,能被广泛应用于环境修复领域,特别是用于染料废水的处理.但要实现蒙脱石在染料废水中的推广应用,还需要解决吸附染料后废弃蒙脱石的处理处置问题.前期研究发现,在氮气气氛中碳化吸附结晶紫后的废弃蒙脱石,成功制备了碳单层-蒙脱石纳米复合材料,为废弃蒙脱石的回收利用提供了一种切实可行的方法.此外,阳离子染料通常含有除C和H以外的其他元素,如N、S等,这些异质原子可能会进入碳材料的晶格,从而影响碳材料的结构和性质.因此,模板制备法也许能作为制备异质原子掺杂型碳材料和回收利用废弃蒙脱石的有效手段.本研究以吸附阳离子染料亚甲基蓝(MB)后的废弃蒙脱石为前驱体，通过无氧碳化、交替酸洗来制备N、S共掺杂类石墨烯碳纳米材料，并采用x射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)和x射线光电子能谱(XPS)等方法对所得材料结构和组成进行分析，并对其电催化性能进行表征，重点研究了碳化温度对所得类石墨烯材料结构和性能的影响。电化学测试结果表明，所制备的N、S共掺杂类石墨烯材料具有较好的氧还原反应催化性能和稳定性，有望用作燃料电池的阴极电催化剂。
石墨烯碳纳米材料 异质原子掺杂 模板法 蒙脱石 催化性能 结构稳定性
陈情泽 朱润良 朱建喜 何宏平
中国科学院矿物学与成矿学重点实验室/广州地球化学研究所,广州510640;中国科学院大学,北京100049 中国科学院矿物学与成矿学重点实验室/广州地球化学研究所,广州510640
国内会议
长沙
中文
1-1
2015-12-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）