电化学电容器及传感器材料的制备与研究

发布时间：2017-11-14 21:32

  本文关键词：电化学电容器及传感器材料的制备与研究

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【摘要】：电化学是一门交叉学科,是将电化学方法和原理应用于不同领域的学科,是与很多学科领域相结合成许多新的学科领域的集合。电化学已经涉及到工业冶金、金属材料表面处理、化工合成(无机物电化学合成、有机物电化学合成以及氯碱工业)、电化学储能(锂电池、电化学电容器等)以及电化学传感器等方面。其中在储能和传感器方面,将电化学技术应用于新型的材料的表征和材料研发,能够加速研发速度,满足人们对于材料的越来越复杂的需求。论文主要包括两方面的内容,一方面是电化学电容器的电极材料的制备和研究,该材料是通过一步水热法在泡沫镍基底上直接生长得到的赝电容材料硫化镍Ni_3S_2,其起始面积比电容达到2.34 F·cm~(-2)@50 mA·cm~(-2),通过对其循环寿命测试时发现,样品在2000循环内保持比电容值增加的现象并能达到起始值的140%。而且在2000循环内保持着电极材料的自身内阻和溶液扩散内阻不变,制备的电极材料的循环稳定性优异；与活性碳电极(AC)组装的器件Ni_3S_2@NF//AC的能量密度可以达到0.88 mWh·cm-3@0.19 W·cm-3。另一方面是无酶型葡萄糖传感器材料的制备和研究,无酶型传感器是通过在氯金酸溶液中简单电沉积法在金电极上生长粗糙金纳米结构,通过调节不同沉积时间制备出不同形貌结构的粗糙金。沉金时间为100 s的电沉积纳米金结构对于葡萄糖的检测最为灵敏,表现优异。葡萄糖的线性检测范围在0.1-14mM,覆盖了人体内血糖监测的浓度范围,灵敏度达到751μA·mM-1·cm~(-2)以及检测限达到6.3μM,而且对于抗坏血酸和氯离子都有很好的抗干扰性。这种通过一步简单电沉积法制备的无酶型传感器材料具有很高的实际应用意义和商业应用价值。
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ138.13;TM53

【参考文献】

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本文编号：1187138