镍钴双金属自支撑材料的制备及电化学性能研究

发布时间：2024-03-10 11:22

　　一维自支撑的纳米碳材料由于具有较大比表面积、快速的电子传输通道、无需粘结剂和较高的电导率而被广泛的用作活性物质的集流体。镍基纳米材料具有极高的理论电容和良好的电催化性能,然而镍基化合物的导电性差、电荷转移慢、较差的电解质渗透和容易聚集等缺点,严重阻碍了它的实际应用。本文通过将镍基化合物负载到一维自支撑核壳纳米碳纤维阵列(TiO₂/C NFAs)上,制备出性能良好的电极材料,应用于电化学传感器和超级电容器。具体研究内容如下:(1)以丙酮为碳源,通过化学气相沉积的方法,在钛片表面直接制备了自支撑的TiO₂/C NFAs,并以此作为一维导电基底,通过电沉积的方法沉积镍钴二元纳米粒子,形成用于电化学葡萄糖检测的NiCo/TiO₂/C NFAs复合电极材料。NiCo/TiO₂/C NFAs对葡萄糖的测定表现出较好的灵敏度和稳定性。它对葡萄糖检测的线性范围为1μM-7658μM,灵敏度为975.3μA mM^-1 cm^-2,检测限为0.6μM(S/N=3),在含有甘露糖...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.3NSCNBs制备的示意图

在1991年发现CNT[12]之前,仅由熔融苯环组成的带状化合物或CNB被认为是化学中可能发生变化的分子。例如,环烯,锯齿状CNTs最短的带状结构,作为理论研究的假设分子出现在1954年的文献中。而由完全由熔融苯环组成的CNB是有机合成的长期和具有挑战性的目标,是最终合成单手性和....

图1.4(a)和(b)纳米复合材料样品的光催化机理图

TiO2NB作为NB的又一代表,由于具有大量暴露的活性面和特殊的电子、光学和机械性能,化学稳定和较大的折射率,通过调整功能属性、优化结构和形成复合材料,在光催化、电催化、太阳能电池、气体传感器、生物传感器和电化学储能装置等方面得到了广泛的应用。TiO2有四种结晶形态,包括金红石、....

图1.5在TiO2纳米棒上合成MnO2纳米囊体(NFs)的示意图

TiO2作为与ZnO类似的半导体材料,它的NR纳米结构的材料也得到了广泛的研究,当将它作为基底,在其上负载MnO2,由于TiO2-MnO2界面相互作用和丰富的氧空位,TiO2/MnO2NR作为电容电极具有很高的活性和稳定性[26]。如图1.5为在TiO2纳米棒上合成MnO2纳米囊....

图1.6(a)硅烷/戊二醛化学键在TiO2NW表面的GOx功能化原理图,(b)用于葡萄糖检测的基于TiO2-GOxNW的PEC传感器原理图

TiO2由于具有丰富、低成本和化学稳定性,作为一种性能较好的光阳极材料引起了人们的广泛兴趣。TiO2NWAs用于光电化学葡萄糖传感器时,可以为后续酶的固定提供比较大的比表面积、长的光吸收路径、快速电荷分离和传输正交方向的通道。通过水热法制备具有表面功能化葡萄糖氧化酶(Glucos....

本文编号：3924716