几种铜基纳米材料的合成及其电化学性能的研究
发布时间：2021-11-08 09:47
随着能源短缺,环境破坏等问题的出现,电池、燃料电池、电化学电容器等电化学储能技术开始逐步发展。在这些能量转换装置中,材料成为影响装置性能的一个重要因素。在金属基纳米材料中,铜基纳米材料因为其优异的物理和化学性能而被广泛研究。基于其优良的电荷存储机制,将铜这种过渡金属引进到纳米材料中己在电化学领域被广泛应用。本文对铜基纳米材料的制备方法以及其电化学性能做了介绍,具体为以下三个部分:1.多孔氧化铜纳米颗粒的可控合成及其在葡萄糖传感器中的应用:本项工作通过简单煅烧CuC2O4颗粒合成了具有氧空位的多孔CuO颗粒,并且通过一系列的表征证实了氧空位的存在。当具有氧空位的多孔CuO颗粒被制备成非酶葡萄糖传感器时,它显示出高灵敏度和良好的抗干扰能力。氧空位可以帮助提高电子到达表面的速率并且加速表面氧化还原反应的动力学以提高材料的电化学性能。制备的无酶葡萄糖传感器具有高达10490.45μA mM-1 cm-2的灵敏度和良好的抗干扰能力,比之前研究的许多贵金属基和氧化铜基电催化剂都要高。该工作验证了多孔氧化铜纳米颗粒可成一种实际的无酶葡萄糖传感器材料。2.Cu-MOF@δ-Mn02复合材料的可控合成及...
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２双电层超级电容器工作原理图（ａ）无外加电源时电位；（ｂ）有外加电源时电位
（ａ）?（ｂ）??图１－２双电层超级电容器工作原理图（ａ）无外加电源时电位；（ｂ）有外加电源时电位。１－双电层，２－电??解液，３－极化电极，４－负载。??Ｔｉｅ／?［１?ｉｙ??一?ｆｅ?；?ｅ＾ｌ?—??ｉＬＩ００?ｆ?Ｕｓ??＼???电位＼??Ａ’．：充电状态正极电位?充电状态负极电位??图１－３赝电容超级电容器工作原理图。??１．４．２超级电容器材料的应用发展??在超级电容器的实际应用中，许多研究都是着重于开发具有高比功率、高比能量的电??极材料进行的。［９５］电荷转移和输运过程总是相互关联的（以满足中性要求），但有些变量??（如材料的化学性质和电极电位）对电荷转移的影响较大，而另一些变量（如材料的多孔??结构和温度）对电荷传输的影响更大。［９６］电荷转移动力学的操作可以通过选择电极活性材??料来实现。例如，直接使用Ｌｉ金属作为负极是基于Ｕ金属和电解质中的Ｌｉ＋之间的电子转??移，并伴随着Ｌｉ金属的沉积和溶解。在超级电容器材料的研究历史中，具有纳米结构、??氧化还原活性和半导体材料，如电子导电聚合物和过渡金属氧化物，己成为研究重点。对??于双电层电容器而言
ＢｒａｃｋｅｒＡＸＳ公司的Ｄ８Ａｄｖａｎｃｅ多晶Ｘ－射线衍射仪测定。Ｘ－射线光电子能谱（ＸＰＳ）用国ＴｈｅｍｉｏＦｉｓｈｅｒ?Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ公司的ＥＳＣＡＬＡＢ２５０Ｘｉ型Ｘ－射线光电子能谱仪测得。热重（ＴＧＡ用美国ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ公司的ＰｅｒｋｉｎｅｌｍｅｒＰｙｒｉｓ?１热重分析器测得。样品的Ｎ２吸附－脱附等线及孔径分布曲线是用美国Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ公司的Ａｕｔｏｓｏｒｂ?ＩＱ３分析仪测得。电子顺磁振数据是用德国Ｂｒｎｋｅｒ公司的Ａ３００－１０／１２波谱仪测出。??２．２．４电催化测试??取活性物质（ＣｕＯ）?２００?ｍｇ，ｌ％Ｎａｆｉｏｎ溶液（全氟磺酸聚四氟乙烯共聚物）１００｜＿ｉＬ，声２０－４０?ｍｉｎ后，得到悬浊液。取悬浊液５卟滴于玻碳电极上，自然干燥以用于电化学试。该电化学体系采用传统的三电极测量体系：工作电极即为以上准备的玻碳电极，银／化银电极作为参考电极，铂电极作为辅助电极。室温下，首先，将ｌＯｍＬＯ．ｌＭ的ＮａＯＨ液与一定量的葡萄糖溶液混合，倒入电化学电解池中。最后，电化学阻抗谱（ＥＩＳ）是在１．５Ｍ的Ｋ３［Ｆｅ（ＣＮ）６］溶液中测得。??２．３结果与讨论??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Toward Enhancing Wearability and Fashion of Wearable Supercapacitor with Modified Polyurethane Artificial Leather Electrolyte[J]. Yan Huang,Zijie Tang,Zhuoxin Liu,Jun Wei,Hong Hu,Chunyi Zhi. Nano-Micro Letters. 2018(03)
[2]Design of Supercapacitor Electrodes Using Molecular Dynamics Simulations[J]. Zheng Bo,Changwen Li,Huachao Yang,Kostya Ostrikov,Jianhua Yan,Kefa Cen. Nano-Micro Letters. 2018(02)
[3]Novel Co3O4 Nanoparticles/Nitrogen-Doped Carbon Composites with Extraordinary Catalytic Activity for Oxygen Evolution Reaction（OER）[J]. Xiaobing Yang,Juan Chen,Yuqing Chen,Pingjing Feng,Huixian Lai,Jintang Li,Xuetao Luo. Nano-Micro Letters. 2018(01)
[4]Nitrogen-doped graphene: Synthesis, characterizations and energy applications[J]. Haifeng Xu,Lianbo Ma,Zhong Jin. Journal of Energy Chemistry. 2018(01)
[5]A review of nanocarbons in energy electrocatalysis: Multifunctional substrates and highly active sites[J]. Cheng Tang,Maria-Magdalena Titirici,Qiang Zhang. Journal of Energy Chemistry. 2017(06)
[6]Recent advances in graphene-based planar micro-supercapacitors for on-chip energy storage[J]. Zhong-Shuai Wu,Xinliang Feng,Hui-Ming Cheng. National Science Review. 2014(02)
本文编号：3483493
【文章来源】：扬州大学江苏省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２双电层超级电容器工作原理图（ａ）无外加电源时电位；（ｂ）有外加电源时电位
（ａ）?（ｂ）??图１－２双电层超级电容器工作原理图（ａ）无外加电源时电位；（ｂ）有外加电源时电位。１－双电层，２－电??解液，３－极化电极，４－负载。??Ｔｉｅ／?［１?ｉｙ??一?ｆｅ?；?ｅ＾ｌ?—??ｉＬＩ００?ｆ?Ｕｓ??＼???电位＼??Ａ’．：充电状态正极电位?充电状态负极电位??图１－３赝电容超级电容器工作原理图。??１．４．２超级电容器材料的应用发展??在超级电容器的实际应用中，许多研究都是着重于开发具有高比功率、高比能量的电??极材料进行的。［９５］电荷转移和输运过程总是相互关联的（以满足中性要求），但有些变量??（如材料的化学性质和电极电位）对电荷转移的影响较大，而另一些变量（如材料的多孔??结构和温度）对电荷传输的影响更大。［９６］电荷转移动力学的操作可以通过选择电极活性材??料来实现。例如，直接使用Ｌｉ金属作为负极是基于Ｕ金属和电解质中的Ｌｉ＋之间的电子转??移，并伴随着Ｌｉ金属的沉积和溶解。在超级电容器材料的研究历史中，具有纳米结构、??氧化还原活性和半导体材料，如电子导电聚合物和过渡金属氧化物，己成为研究重点。对??于双电层电容器而言
ＢｒａｃｋｅｒＡＸＳ公司的Ｄ８Ａｄｖａｎｃｅ多晶Ｘ－射线衍射仪测定。Ｘ－射线光电子能谱（ＸＰＳ）用国ＴｈｅｍｉｏＦｉｓｈｅｒ?Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ公司的ＥＳＣＡＬＡＢ２５０Ｘｉ型Ｘ－射线光电子能谱仪测得。热重（ＴＧＡ用美国ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ公司的ＰｅｒｋｉｎｅｌｍｅｒＰｙｒｉｓ?１热重分析器测得。样品的Ｎ２吸附－脱附等线及孔径分布曲线是用美国Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ公司的Ａｕｔｏｓｏｒｂ?ＩＱ３分析仪测得。电子顺磁振数据是用德国Ｂｒｎｋｅｒ公司的Ａ３００－１０／１２波谱仪测出。??２．２．４电催化测试??取活性物质（ＣｕＯ）?２００?ｍｇ，ｌ％Ｎａｆｉｏｎ溶液（全氟磺酸聚四氟乙烯共聚物）１００｜＿ｉＬ，声２０－４０?ｍｉｎ后，得到悬浊液。取悬浊液５卟滴于玻碳电极上，自然干燥以用于电化学试。该电化学体系采用传统的三电极测量体系：工作电极即为以上准备的玻碳电极，银／化银电极作为参考电极，铂电极作为辅助电极。室温下，首先，将ｌＯｍＬＯ．ｌＭ的ＮａＯＨ液与一定量的葡萄糖溶液混合，倒入电化学电解池中。最后，电化学阻抗谱（ＥＩＳ）是在１．５Ｍ的Ｋ３［Ｆｅ（ＣＮ）６］溶液中测得。??２．３结果与讨论??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Toward Enhancing Wearability and Fashion of Wearable Supercapacitor with Modified Polyurethane Artificial Leather Electrolyte[J]. Yan Huang,Zijie Tang,Zhuoxin Liu,Jun Wei,Hong Hu,Chunyi Zhi. Nano-Micro Letters. 2018(03)
[2]Design of Supercapacitor Electrodes Using Molecular Dynamics Simulations[J]. Zheng Bo,Changwen Li,Huachao Yang,Kostya Ostrikov,Jianhua Yan,Kefa Cen. Nano-Micro Letters. 2018(02)
[3]Novel Co3O4 Nanoparticles/Nitrogen-Doped Carbon Composites with Extraordinary Catalytic Activity for Oxygen Evolution Reaction（OER）[J]. Xiaobing Yang,Juan Chen,Yuqing Chen,Pingjing Feng,Huixian Lai,Jintang Li,Xuetao Luo. Nano-Micro Letters. 2018(01)
[4]Nitrogen-doped graphene: Synthesis, characterizations and energy applications[J]. Haifeng Xu,Lianbo Ma,Zhong Jin. Journal of Energy Chemistry. 2018(01)
[5]A review of nanocarbons in energy electrocatalysis: Multifunctional substrates and highly active sites[J]. Cheng Tang,Maria-Magdalena Titirici,Qiang Zhang. Journal of Energy Chemistry. 2017(06)
[6]Recent advances in graphene-based planar micro-supercapacitors for on-chip energy storage[J]. Zhong-Shuai Wu,Xinliang Feng,Hui-Ming Cheng. National Science Review. 2014(02)
本文编号：3483493
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