石墨化碳-金属(氧化物)复合材料的可控制备及应用

以廉价离子交换树脂等为碳源可控制备多种形貌的石墨化碳(薄石墨烯片等)，剥离石墨化碳(或超细天然鳞片石墨)制备单层或薄石墨烯片、金属-石墨层间复合物。对石墨化碳进行PEI等修饰，再将石墨化碳-PEI（半导体氧化物）与微纳结构半导体氧化物（金属）进行复合，可控制备石墨化碳-PEI-氧化物气敏复合材料和石墨化碳(石墨烯)-氧化物-金属高性能电极复合材料。通过XRD、Raman、TEM、TG-IR、结合N2吸附-脱附和XPS 等物理和化学表征及测试手段，对比研究上述各种复合材料的晶相、形貌、相变、比表面、孔结构等。利用第一性原理、分子力学/分子动力学(MM/MD)等计算并探索复合材料组成和结构对表面电势和轨道分布的影响规律；阐述复合材料构型和被吸附物种之间的构效关系和不同构型的石墨化碳对气敏传感性能的影响机制。从原子、分子水平认识反应界面(材料与介质分子)中的气敏传感现象和反应机理。