研究目的
开发一种安全、环保且可扩展的一步光化学合成方法，用于制备过渡金属纳米粒子-石墨烯复合材料，作为析氢等应用中的电催化剂。
研究成果
采用I-907进行的一步光化学合成成功制备出还原氧化石墨烯与过渡金属纳米颗粒复合材料（具体为Co3O4NP-rGO），该材料对析氧反应表现出良好的催化活性和稳定性。此方法环保、可规模化，且适用于其他过渡金属以实现多种电催化应用。
研究不足
GO的还原效果不如其他方法，导致C/O比较低且氧官能团去除不完全。该方法可能需要针对其他过渡金属及析氧反应之外的应用进行优化。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用一步光化学合成法，通过有机光催化剂I-907在UVA辐射下产生的α-氨基烷基自由基实现氧化石墨烯（GO）与过渡金属盐的光还原。该方法因其环保性和可扩展性被选用。
2：样品选择与数据来源：
GO采用改进的Hummers法由石墨制备。溶液体系包含分散于乙腈中的GO，添加光催化剂I-907及可选的氯化钴以形成复合材料。
3：实验设备与材料清单：
设备包括UVP CL-1000L紫外交叉链接仪（UVA辐照）、安捷伦Cary 60分光光度计（UV-vis光谱）、飞利浦CM200仪器（TEM/HRTEM/SAED/EDS）、赛默飞ESCALAB250i XPS光谱仪、雷尼绍inVia 2拉曼光谱仪和CHI 760电化学工作站。材料包括石墨（Alfa Aesar）、无水乙腈（Sigma-Aldrich）、I-907（Sigma-Aldrich）、六水合氯化钴（Ajax Fine Chem）、乙醇（Chem-Supply）、全氟磺酸树脂Nafion（Sigma-Aldrich）、氧化铝粉、KOH（Chem-Supply）和碳纤维纸（Fuel Cell Store）。
4：实验流程与操作步骤：
合成过程中溶液经超声处理、氩气除氧后进行3小时UVA辐照，产物通过离心纯化并重新分散。表征手段包括UV-vis、XPS、拉曼、TEM、HRTEM、SAED和EDS。电化学测试采用三电极体系，在1 M KOH中进行线性扫描伏安法、计时电位法和旋转环盘电极测量。
5：数据分析方法：
数据分析包括从XPS计算C/O比、拉曼光谱计算ID/IG比、LSV曲线获取起始电位和塔菲尔斜率，以及根据指定公式通过RRDE测量计算法拉第效率。
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Spectrophotometer
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