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通过氧化石墨烯与间苯二胺单体间的氧化还原反应一步法制备聚间苯二胺/石墨烯复合材料(PmPD-G),并将其作为电极材料用于电吸附去除水中Cu2+。在氧化还原反应过程中,间苯二胺单体发生氧化聚合生成聚间苯二胺(PmPD),氧化石墨烯被还原成石墨烯。通过透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)、X射线光电子能谱(XPS)等多种技术对PmPD-G进行了表征。本文还对Cu2+在PmPD-G电极上的电吸附行为进行了详细的研究。由于石墨烯显著的导电性能以及机械性能,PmPD-G对Cu2+的电吸附性能要优于PmPD。通过一种温和的方式制备聚苯胺/石墨烯/二氧化锰复合材料(G-P-Mn)。首先利用苯胺将氧化石墨烯还原成石墨烯,然后利用KMnO4和(NH4)2S2O8混合氧化剂通过界面聚合法将苯胺氧化聚合成聚苯胺(PANI)。由于采用了界面聚合法以及混合氧化剂的作用,在将二氧化锰成功引入复合材料的同时,可以使聚苯胺呈现有序的纳米纤维结构,从而使得制备的G-P-Mn同时具有石墨烯的双电层电容以及PANI和MnO2的法拉第赝电容。G-P-Mn在电流密度为0.4 A g-1时,其比电容能达到800.1 F g-1。利用简便的化学法制备聚间苯二胺/石墨烯/二氧化锰复合材料(PmPD-G-MnO2),然后对其进行热解处理制得掺氮碳/石墨烯/氧化锰复合材料(N/C-G-Mn O)。在整个合成过程中,聚间苯二胺扮演了一种重要的角色,不仅使得石墨烯保留了较大的比表面积(486.2 m2 g-1),而且也是掺氮碳的前驱体。通过扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面积测试(BET)等多种技术对N/C-G-MnO进行表征。本文对N/C-G-MnO氧还原电催化性能进行了详细的研究,结果表明N/C-G-MnO具有十分出色的氧还原催化活性。