氧化石墨烯基锡钴氧化物双金属纳米复合材料（GOSnCoO）的合成表征及其在催化与燃料特性调控中的应用研究

《Journal of Organometallic Chemistry》：Synthesis, Characterization, and Catalytic Applications of Graphene Oxide-Based Tin-Cobalt Oxide Bimetallic Nanocomposites (GOSnCoO): Structural Insights and Influence on Fuel Properties

　　本文系统综述了氧化石墨烯基锡钴氧化物双金属纳米复合材料（GOSnCoO）的合成策略（改良Hummers法/水热法/溶剂热法）、结构表征（XRD/SEM/FTIR/UV-Vis）及多功能应用。重点揭示其通过异质结构建增强光生电荷分离效率的机制，在罗丹明B/刚果红染料光降解中展现优异催化活性，同时作为燃料添加剂可调控柴油闪点/燃点等关键参数，为环境修复与能源优化提供创新材料平台。

　　

实验方法

通过X射线粉末衍射分析（XRD）在2θ角度10-70°范围内获取GOSnCoO的衍射图谱。扫描电子显微镜（SEM）分析在5微米尺度显示2125倍放大率，3.0微米和1.0微米下分别达到3420倍和6666倍放大。傅里叶变换红外光谱（FTIR）用于解析纳米复合材料的官能团与化学键，紫外-可见光谱（UV-Vis）同步用于光学性能表征。

材料与方法

采用五水合氯化锡（SnCl₂·5H₂O）、六水合氯化钴（CoCl₂·6H₂O）和氢氧化钠（NaOH）合成纳米颗粒。氧化石墨烯（GO）由鳞片石墨、高锰酸钾（KMnO₄）、硝酸钠（NaNO₃）、硫酸（H₂SO₄）和过氧化氢（H₂O₂）通过改良Hummers法制备。纳米复合材料合成以乙二醇为溶剂，关键仪器包含热板、高压釜等。

复合材料XRD结果

X射线粉末衍射（XRD）通过分析晶体晶格与X射线的衍射图案，用于确定材料的晶体结构、物相组成和晶粒尺寸。图2展示了GOSnCoO在2θ范围10-70°的衍射图谱。尖锐而强烈的衍射峰表明产物结晶度良好且纯度较高，衍射峰位与标准卡片匹配证实了锡钴氧化物与GO的成功构建。

结论

通过改良Hummers法成功合成氧化石墨烯（GO），结合水热法制备纳米颗粒，最终采用溶剂热法构建GOSnCoO纳米复合材料。借助XRD、SEM、FTIR等表征手段及MATCH/VESTA/Origin软件验证了材料结构。该复合材料在罗丹明B与刚果红染料光降解中表现出优异催化活性，同时作为柴油添加剂可显著调控闪点/燃点等燃料特性，展现了其在环境修复与能源领域的双功能应用潜力。