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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