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第1章 石墨烯基环境功能材料概述 1

1.1 石墨烯的结构与特性 1

1.1.1 石墨烯的结构 1

1.1.2 石墨烯的特性 2

1.2 石墨烯的制备方法 2

1.2.1 微机械剥离法 2

1.2.2 化学气相沉积法 2

1.2.3 SiC热解外延生长法 3

1.2.4 氧化还原法 3

1.2.5 溶剂热法 4

1.2.6 溶剂剥离法 4

1.3 石墨烯基复合材料的制备 5

1.3.1 机械混合 5

1.3.2 水热反应 5

1.3.3 电化学沉积 5

1.3.4 自组装 6

1.3.5 溶胶-凝胶法 6

1.3.6 其他方法 7

1.4 石墨烯基功能材料在环境领域的应用 7

1.4.1 污染物检测 7

1.4.2 有机污染物吸附分离 9

1.4.3 重金属离子吸附分离 9

1.4.4 有机污染物光催化降解 10

1.5 展望 11

参考文献 11

第2章 光电沉积石墨烯对有机污染物的检测和降解 15

2.1 光沉积石墨烯 16

2.1.1 光沉积工艺 16

2.1.2 光沉积机理 16

2.1.3 石墨烯结构与特性 17

2.1.4 光催化降解有机染料 21

2.2 电沉积石墨烯 22

2.2.1 一步电沉积工艺 22

2.2.2 电沉积机理 23

2.2.3 石墨烯结构与特性 23

2.2.4 同步检测苯二酚异构体 28

2.3 光电共还原沉积石墨烯 29

2.3.1 光电共还原沉积工艺 29

2.3.2 光电共还原沉积机理 30

2.3.3 石墨烯结构与特性 32

2.3.4 光催化降解9-蒽羧酸 35

2.4 展望 37

参考文献 37

第3章 金属-石墨烯对有机污染物的检测和降解 40

3.1 金属-石墨烯共电沉积影响因素 41

3.1.1 金属前驱物电荷影响 41

3.1.2 金属前驱物浓度影响 41

3.1.3 前驱物对复合材料形貌控制 41

3.2 Au-石墨烯 43

3.2.1 Au-石墨烯修饰电极的制备 43

3.2.2 电化学检测人体分泌物 46

3.2.3 电化学检测硝基苯酚 47

3.2.4 Au-石墨烯电致发光系统 53

3.2.5 电致发光检测五氯苯酚 56

3.2.6 Au-还原氧化石墨烯-二氧化钛纳米管阵列光催化剂的制备 60

3.2.7 光催化降解有机染料 66

3.3 Ag-石墨烯 68

3.3.1 Ag-石墨烯光催化剂的一步电沉积制备 68

3.3.2 一步电沉积Ag-石墨烯光催化剂的结构与特性 69

3.3.3 一步电沉积Ag-石墨烯光催化降解2.4-二氯苯氧乙酸 72

3.3.4 Ag-石墨烯光催化剂的分步电沉积制备 75

3.3.5 分步电沉积Ag-石墨烯光催化剂的结构与特性 75

3.3.6 分步电沉积Ag-石墨烯光催化降解2.4-二氯苯氧乙酸 79

3.4 展望 81

参考文献 82

第4章 硫化物半导体-石墨烯光催化降解有机污染物 87

4.1 PbS-石墨烯 87

4.1.1 PbS-石墨烯光催化剂的制备 87

4.1.2 光催化剂结构与特性 88

4.1.3 光催化降解五氯酚 93

4.2 CuInS2-石墨烯 96

4.2.1 CuInS2-石墨烯光催化剂的制备 96

4.2.2 光催化剂的结构与特性 96

4.2.3 光催化降解2.4-二氯苯氧乙酸 99

4.3 CdTe-石墨烯 103

4.3.1 CdTe-石墨烯光催化剂的制备 103

4.3.2 光催化剂的结构与特性 103

4.3.3 光催化降解2.4-二氯苯氧乙酸 106

4.4 CdS-石墨烯 108

4.4.1 CdS石墨烯光催化剂的制备 108

4.4.2 光催化剂的结构与特性 108

4.4.3 光催化降解有机染料 111

4.4.4 CdS光腐蚀抑制机制 113

4.5 展望 115

参考文献 115

第5章 其他半导体-石墨烯光催化降解有机污染物 120

5.1 氧化铁-TiO 2-石墨烯 121

5.1.1 氧化铁-IiO2-石墨烯光催化剂的制备 121

5.1.2 光催化剂的结构与特性 122

5.1.3 光催化降解持久性有机污染物 125

5.1.4 光催化处理实际有机废水 133

5.2 TiO 2-石墨烯-TiO 2纳米管阵列 133

5.2.1 TiO-石墨烯-TiO 2纳米管阵列光催化剂的制备 134

5.2.2 光催化剂的结构与特性 134

5.2.3 光催化降解除草剂 138

5.3 Ag3PO4-石墨烯 140

5.3.1 Ag3 PO4-石墨烯光催化剂的制备 141

5.3.2 光催化剂的结构与特性 141

5.3.3 光催化降解有机染料 144

5.4 TiO2 /Ag-石墨烯 148

5.4.1 TiO2 /Ag-石墨烯光催化剂的制备 149

5.4.2 光催化剂的结构与特性 149

5.4.3 光催化降解有机染料 151

5.5 展望 153

参考文献 153

第6章 聚合物-石墨烯对有机污染物和重金属的检测与吸附 157

6.1 壳聚糖-石墨烯 158

6.1.1 壳聚糖-石墨烯传感器的构建 158

6.1.2 传感器的结构与特性 159

6.1.3 甲基对硫磷的检测 164

6.2 壳聚糖/Au-石墨烯 166

6.2.1 壳聚糖/Au-石墨烯传感器的构建 166

6.2.2 传感器的结构与特性 167

6.2.3 铅离子的检测 171

6.3 低聚硅氧烷-石墨烯 174

6.3.1 低聚硅氧烷-石墨烯吸附剂的制备 175

6.3.2 吸附剂的结构与特性 175

6.3.3 重金属离子的吸附分离 179

6.4 聚硅氧烷-石墨烯凝胶 188

6.4.1 聚硅氧烷-石墨烯凝胶吸附剂的制备 188

6.4.2 吸附剂的结构与特性 189

6.4.3 重金属离子的吸附分离 190

6.5 聚丙烯酸-石墨烯双网络凝胶 195

6.5.1 聚丙烯酸-石墨烯双网络凝胶吸附剂的制备 196

6.5.2 吸附剂的结构与特性 197

6.5.3 重金属离子的吸附分离 200

6.6 展望 208

参考文献 208

第7章 碳-石墨烯对有机污染物的检测 215

7.1 碳量子点-石墨烯 216

7.1.1 碳量子点-石墨烯传感器的构建 216

7.1.2 传感器的结构与特性 220

7.1.3 五氯酚的检测 225

7.2 碳纳米管-石墨烯 231

7.2.1 碳纳米管-石墨烯传感器的构建 231

7.2.2 传感器的结构与特性 233

7.2.3 对二苯酚的检测 235

7.3 碳纳米管-CdS量子点-石墨烯 236

7.3.1 碳纳米管-CdS量子点-石墨烯传感器的构建 236

7.3.2 传感器的结构与特性 237

7.3.3 五氯酚的检测 239

7.4 展望 243

参考文献 244