1、石墨烯具有優(yōu)異的電學(xué)、化學(xué)和力學(xué)等性能，廣泛應(yīng)用于傳感器、超級電容器、鋰電池等各個領(lǐng)域。雜原子摻雜可以有效可以調(diào)控石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)，改善其電化學(xué)性能，可提高石墨烯的電催化活性。氮原子與碳原子的原子半徑相近，并且其電負(fù)性比碳原子大，因此，石墨烯通過氮原子摻雜可有效改善其電化學(xué)性能。此外，硫原子與碳原子電負(fù)性接近，其孤對電子易發(fā)生極化，可提高石墨烯的電化學(xué)性能。更加值得注意的是，氮原子與硫原子共同摻雜可產(chǎn)生協(xié)同作用，可提高材料的電化學(xué)性能。

2、二氧化錫是一種過渡金屬氧化物，具有高比電容，但其導(dǎo)電性和循環(huán)穩(wěn)定性較差，碳材料可作為導(dǎo)電基底，可顯著改善二氧化錫的電化學(xué)性能。
　　本論文研究內(nèi)容如下：
　?。?）以氧化石墨烯為原料，尿素為還原劑和摻雜劑，通過熱處理制備了氮摻雜石墨烯(NG)。采用TEM、AFM、XRD和XPS等手段對制得的NG進(jìn)行了形貌和結(jié)構(gòu)的表征。由于在石墨烯結(jié)構(gòu)中摻雜了氮元素，NG具有其獨特的結(jié)構(gòu)和性能，因而使NG對對苯二胺的氧化具有很高的電催化活性。

3、用制備的NG飾玻碳電極構(gòu)建了一個高度靈敏的檢測平臺。這個平臺具有一個低的檢測限（0.67μM(S/N)）和寬的線性區(qū)間（2-500uM），并且響應(yīng)快速（3秒內(nèi)）?？蓱?yīng)用于環(huán)境分析和其他的電催化應(yīng)用等領(lǐng)域。
　　（2）以氧化石墨烯為原料，硫脲為還原劑和摻雜劑，以溶劑熱法制備了氮硫共摻雜石墨烯(NSG)。通過TEM、AFM、XRD、XPS、UV-vis、Raman等手段對制得的NSG進(jìn)行了表征。結(jié)果顯示溶劑熱法成功地將氮硫元素?fù)诫s到石

4、墨烯結(jié)構(gòu)中，NSG為片狀納米結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電率高。以循環(huán)伏安和恒流充放電測試研究NSG的電化學(xué)性能，在6mol/L的KOH溶液中，電流密度為1A/g時，NSG的比電容為176.5F/g。此外，經(jīng)過1000次的充放電循環(huán)后，其比電容的保持率依然可達(dá)95.35%。NSG具有比電容高、電容保持率高、循環(huán)穩(wěn)定性好等特點，非常適合作為理想的超級電容器電極材料。
　　（3）以氧化石墨烯、尿素和氯化錫為原料合成二氧化錫/氮摻雜石墨烯復(fù)合材料（SnO2

5、@NG）。通過TEM、AFM、XRD、XPS、Raman、TGA等手段，對SnO2@NG的表面形貌、結(jié)構(gòu)和組成等性質(zhì)進(jìn)行了表征。表征顯示氮摻雜石墨烯為片狀結(jié)構(gòu)，且二氧化錫顆粒均勻地分散在氮摻雜石墨烯片表面，二氧化錫顆粒為納米級別，且結(jié)晶度高，在復(fù)合材料中，SnO2的含量約為54.23%。以循環(huán)伏安和恒流充放電測試研究SnO2@NG的電化學(xué)性能，在0.5mol/L的Na2SO4溶液中，電流密度為0.5A/g時，其比電容為289.5F/g。