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电极复合纳米修饰电极制备和运用

收藏本文 2024-03-02 点赞:5400 浏览:17461 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:纳米材料具有比表面积大、催化活性高、亲和力强等特点,在电催化及传感器材料领域有着广阔的运用前景。探讨表明,电化学历程与电极材料的表面性质密切相关。由于该材料的尺寸效应和介电限域效应等特性,将纳米材料修饰到电极表面,能增加电流响应,降低检测限,大大提升检测的灵敏度。本论文致力于纳米材料修饰电极的制备及其电催化性能的探讨,修饰电极历程简单、方便,实现了将纳米材料、修饰电极和电浅析化学三者的有机结合。本论文探讨了两种纳米材料的合成及其催化性能。首先,本论文探讨了贵金属纳米材料的电催化性能,分为两部分探讨。第一,采取液晶模板法合成了纳米PtRu合金,探讨其对小分子维生素C的催化氧化性能,以扫描速度、浓度、PH值及选择性等方面的影响探讨,结果表明其催化反应历程是由扩散历程制约的,且具有较低的检测极限及良好的选择性能,可直接用于实际生活中的维生素C的检测。第二,探讨纳米PtRu合金对甲醇的催化氧化探讨。已有探讨表明纳米PtRu合金对甲醇具有良好的催化活性,本论文以PH环境、载体、热处理温度、反应温度及合金原子比五个不同方面探讨其对甲醇催化氧化的影响。结果表明,在酸性介质中,以多孔碳纳米管为载体,合成热处理温度为150℃,反应温度达到50℃,PtRu原子比为3:1时,其对甲醇的催化氧化活性最高。其次,通过一种温和的湿化学合成法合成了Fe2O3空心多面体,它具有较高的界面指数,它是由包含两个顶面和十二个侧面的相同的十四面体构成的。采取滴涂法将其制成的悬浮液修饰到玻碳电极表面,并与体相Fe2O3及非空心的Fe2O3形成比较实验,其对亚硝酸盐的催化氧化结果表明,Fe2O3空心多面体对亚硝酸盐具有很高的电催化活性及良好的稳定性和灵敏度,是制作亚硝酸盐传感器的理想材料。关键词:纳米材料论文修饰电极论文电催化论文

    摘要6-7

    Abstract7-14

    第一章 绪论14-27

    1.1 引言14

    1.2 纳米材料14-20

    1.2.1 纳米材料的结构14

    1.2.2 纳米材料的性质14-16

    1.2.3 纳米材料在电化学和生物传感方面的运用16-20

    1.3 纳米材料修饰电极20-25

    1.3.1 纳米材料修饰电极的特性20-21

    1.3.2 纳米材料修饰电极的类型21-22

    1.3.3 纳米修饰电极的制备22-23

    1.3.4 纳米修饰电极的电化学特点23-24

    1.3.5 纳米材料修饰电极在电浅析化学中的运用24-25

    1.4 论文选题背景及试验思路设计25-27

    1.4.1 选题背景25-26

    1.4.2 试验总体思路设计26-27

    第二章 实验材料及探讨策略27-31

    2.1 实验试剂27-28

    2.2 实验仪器28

    2.3 电极的预处理28-29

    2.4 电化学策略29-31

    第三章 纳米PtRu对维生素C的电催化氧化探讨31-42

    3.1 引言31

    3.2 PtRu纳米粒子的合成31-32

    3.3 TEM 图像浅析32

    3.4 纳米PtRu/GCE电极的制备32

    3.5 电极活性面积的测定32-33

    3.6 纳米PtRu对维生素C的电催化性能探讨33-41

    3.6.1 nano-PtRu/GCE与裸玻碳电极及体相Pt电极的电化学比较33-35

    3.6.2 扫描速度的影响35-36

    3.6.3 维生素C浓度的影响36-37

    3.6.4 底液PH值的影响37-38

    3.6.5 选择性与重现性探讨38-41

    3.6.6 浅析运用41

    3.7 本章小结41-42

    第四章 纳米PtRu对甲醇的电化学氧化探讨42-55

    4.1 引言42-43

    4.2 纳米PtRu在酸性介质及碱性介质中对甲醇的催化氧化探讨43-45

    4.2.1 工作电极的制备43

    4.2.2 纳米PtRu修饰电极在酸性介质中对甲醇的催化氧化探讨43-44

    4.2.3 纳米PtRu修饰电极在碱性介质中对甲醇的催化氧化探讨44-45

    4.3 不同载体对PtRu催化性能的影响45-49

    4.3.1 PtRu/XC-72催化剂的制备45-46

    4.3.2 PtRu/MWCNTs催化剂的制备46

    4.3.3 电化学阻抗46-47

    4.3.4 PtRu/XC-72和PtRu/MWCNTs催化剂催化甲醇的比较47-49

    4.4 不同热处理温度对PtRu/XC-72催化性能的影响49-51

    4.5 不同反应温度对甲醇催化氧化的影响51-53

    4.6 不同Pt、Ru原子比的PtRu/XC-72催化剂对甲醇催化氧化的影响53-54

    4.7 本章小结54-55

    第五章 空心多面体Fe_2O_3的合成及其电催化性能探讨55-65

    5.1 引言55-56

    5.2 空心Fe_2O_3的合成及表征实验56

    5.3 电极的制备56

    5.4 结果与讨论56-64

    5.4.1 XRD浅析56-57

    5.4.2 SEM及TEM图像浅析57-59

    5.4.3 电化学浅析59-64

    5.5 本章小结64-65

    结论65-66

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