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我国石墨资源储量丰富、分布广泛,以廉价的天然鳞片石墨为原料,制备高性能石墨烯及其复合材料已成为研究热点。石墨烯具有独特的蜂窝状表面结构、良好的光学透过率和优异的导电性能,是很有潜力的光电功能材料。半导体纳米晶具有尺寸和化学组成可调的光学性质,在光电方面具有潜在的应用,但半导体纳米晶表面能高而易团聚,在光电应用中受到限制。基于此,将金属硫化物半导体颗粒负载在石墨烯片层上,可阻止半导体颗粒团聚,同时石墨烯高的电子迁移率促使电子与空穴分离,能有效地提高石墨烯/半导体复合材料的性能。本论文旨在合成石墨烯/ZnS与石墨烯/ZnxCd1-xS半导体复合材料,并探究其电化学性能及光电性能。研究内容分为以下两个部分:(1)以97.5%的天然鳞片石墨为原料,采用氢氟酸提纯法,制得含碳量为99.49%的高碳石墨。以高碳石墨为原料,采用Hummers制备氧化石墨。进一步采用化学还原法制备石墨烯。以氧化石墨为载体,分别以乙二醇和乙二胺为反应溶剂,以硫化钠和硫脲为硫源,采用溶剂热法制备石墨烯/ZnS复合材料。利用X射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征手段分析复合材料的结构和形貌特征;利用三电极体系对制得的石墨烯/ZnS复合材料作循环伏安测试(CV)、交流阻抗测试(EIS)与瞬时光电流测试(i-t),研究复合材料的电化学性能与光电性能。测试结果显示,以乙二醇为溶剂,以硫脲为硫源制得的石墨烯/ZnS复合材料的性能最为优异,其比电容值为35.10F/g,光电流值约为1.186×10-5A/cm2。(2)在石墨烯/ZnS二元复合材料基础上,通过调节Zn/Cd的比值,分别采用水热与溶剂热法制备石墨烯/ZnxCd1-xS三元复合材料。XRD结果显示,水热法制得的石墨烯/ZnxCd1-xS三元复合材料的晶体结构为六方相,溶剂热法制得的石墨烯/ZnxCd1-x S三元复合材料的晶体结构随着Zn含量的增加,由六方相向立方相转变。CV与i-t测试结果显示,石墨烯/ZnxCd1-xS三元复合材料的比电容值与瞬时光电流值随着锌含量的增加逐渐增大,其中水热法制得的石墨烯/Zn0.8Cd0.2S三元复合材料的比电容值为84.71 F/g,瞬时光电流值为3.53×10-4A/cm2;溶剂热法制得的石墨烯/Zn0.8Cd0.2S三元复合材料的比电容值为54.38 F/g,瞬时光电流值为5.2×10-5A/cm2。