Ni-NiO/纳米石墨烯圆筒状结构复合材料的制备

潘艳飞,尹鼎文,苏日嘎拉,郝一男,于晓芳,黄金田

(1.内蒙古农业大学 材料科学与艺术设计学院,内蒙古 呼和浩特 010018;2.内蒙古自治区沙生灌木资源化和能源化开发利用重点实验室,内蒙古 呼和浩特 010018)

随着国家工业化进程加速，企业生产过程中不断产生有毒有害的工业废水[1]。寻求无污染、可循环利用的光催化材料以改善日趋严重的环境污染已迫在眉睫。

中空材料独特的拓扑结构以及完好的形貌外观[2-4]，于光催化材料领域有着广泛的应用，成为了材料开发、科学研究的热点[4]。纳米纤维素是制备磁性多孔光催化材料的天然模板[5]。近年来，研究者针对纤维素和石墨烯的复合材料进行了大量研究[6-10]。

本文以木质纤维素为骨架，采用化学镀Ni方法，通过不同化学镀时间分析木质纤维素表面镀层形貌和性能变化规律，制备理想的木质纤维素基Ni-NiO/纳米石墨烯圆筒状结构复合材料。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

木质纤维素(Type CB-204)、石墨烯(20 nm)均为工业品；NiSO4·6H2O、HCl、NaBH4、NaOH、NaH2PO2·2H2O、Na3C6H5O7·H2O、CH4N2S、氨水均为分析纯；基液为去离子水。

JX-2500W 非接触式超声波细胞粉碎机；HH-4型电热恒温水浴锅；JM-A6002型电子天平；PHSJ-3F型pH计；VK-X160激光共聚焦显微镜；Phenom扫描电镜；XRD-6000 X射线衍射仪；TENSOR27型红外光谱分析仪。

1.2 木质纤维素基Ni-NiO/纳米石墨烯圆筒状结构复合材料制备

1.2.1 木质纤维素超声处理 启动JX-2500W 非接触式超声波细胞粉碎机和恒温水箱，检查超声仪器内的水量，将装有一定浓度纳米石墨烯(15 mg/45 mL)的离心管放入固定架上,并夹紧，设定超声功率2 500 W,超声时间2 h,间隔时间3 s，启动装置，进行超声。……