过渡金属（氧化物）/石墨烯传感材料的制备及应用研究
发布时间：2021-08-28 19:40
金属-氧化物纳米材料具有高电化学活性、低氧化还原电位和良好的生物相容性,已广泛应用于传感、储能、催化和生物医学等领域。然而,目前所制备的此类材料大多存在粒子尺寸大、分散性不佳和电子传导性差等缺点,致使材料固有的优异电化学性质还远远没有得到体现。因此,开发具有尺寸结构可调、分散性好、导电性优异的电极材料,对促进电化学性能的整体提升具有重要意义。针对传统电极材料粒径较大、比表面积小造成活性物质利用率低的问题,通过石墨烯量子点对过渡金属离子的“缓释作用”,建立以组氨酸功能化石墨烯量子点（His-GQD）调控纳米材料尺寸及结构的方法。利用石墨烯量子点片边缘引入的咪唑功能基团与Cu2+生成稳定配合物,随后经缓慢氧化处理得到尺寸小且结晶度高的氧化铜-组氨酸功能化石墨烯量子点复合材料（CuO-His-GQD）。石墨烯量子点与CuO的原位合成实现了p型半导体与n型半导体的巧妙结合,产生类似“p-n结”界面,使得CuO-His-GQD复合材料表现为更高的电催化活性。以CuO-His-GQD为电极材料构筑对苯二酚传感器,采用差分脉冲伏安法（DPV）检测对苯二酚并在1.0×10-7～1.0×10-4 M浓度...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CuO纳米棒[21]
锂离子电池的高性能负极材料，通过简单的溶胶-凝胶法将纳米尺寸的Co3O4-CuO 结构中，显著改善了锂离子电池（LIBs）中 RP 阳极的实际乳液法液法是指以互不相溶的油（碳氢化合物）水体系作为分散介质，适量表面活性剂作为稳定剂，在一定配比下形成澄清透明的稳定分散体系相溶的分散介质被表面活性剂的亲油亲水基团分割成一个个微小反应的调控与表面活性材料的选择实现对“微反应器”大小可控。在此反生长所产生的应力被有限空间限制，从而合成出大小均匀，形貌与尺。此外，可以通过超声与微波辐射等外界手段对体系中“微反应器”此获得具有各种特殊形貌的纳米粒子。Ge 等[26]在环己烷与水的分散烯醚为稳定剂合成了具有单分散结构、超小尺寸的NiCu@SiO2合金纳A。Chu 等[27]以山梨糖醇脂肪酸酯/水/石蜡溶液作为三元微乳液体系，活性剂于高压反应釜中 80℃反应，得到了由纳米线交联形成的纳米（见图 1-2B）。该方法制备的纳米材料分散性好、纯度高、能耗低并
与尺寸大小[28]。另外，可针对性定制模板，利用空间限制纳米材料结以满足不同需要。模板法根据作用力不同，可以分为两种；一类是硬指结构上具有一定刚性的支撑物质，纳米粒子通过共价键与模板连接米硅、多孔氧化铝和高分子聚合物等。Wang 等[29]以 SiO2纳米球为模法合成了中空多孔纳米球结构的 NiSi 氧化还原型电极材料，制备的较大的比表面积能够与电解液充分接触，缩短了电子转移的路径，带性能，如图 1-3A。Kong 等[30]使用一种简单的方法，以 Cu2O 立方体 H2O2于室温下磁力搅拌 20h 得到了纳米花结构的 CuO，如图 1-3B。研究了不同反应时间的结构和形态变化，结果表明纳米花状的 CuO的 Cu2O@CuO 中间态演变而来，将其应用于无酶葡萄糖电化学传感敏度。另一类为软模板法，软模板法的构建是利用分子间的相互作用结构的一种方法，主要是一些具有两亲性的长链分子，包含表面活性微乳液等。Ibupoto 等[31]首次将维生素 B12 作为软模板和形状生长诱O 纳米材料，通过扫描电子显微镜可以看出 CuO 纳米材料具有多孔的用于电化学传感检测尿酸，表现出良好的电化学响应。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mechanics of high-capacity electrodes in lithium-ion batteries[J]. Ting Zhu. Chinese Physics B. 2016(01)
[2]Enhanced Electrocatalytic Activity by RGO/MWCNTs/NiO Counter Electrode for Dye-sensitized Solar Cells[J]. Majid Raissan Al-bahrani,Waqar Ahmad,Hadja Fatima Mehnane,Ying Chen,Ze Cheng,Yihua Gao. Nano-Micro Letters. 2015(03)
本文编号：3369125
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CuO纳米棒[21]
锂离子电池的高性能负极材料，通过简单的溶胶-凝胶法将纳米尺寸的Co3O4-CuO 结构中，显著改善了锂离子电池（LIBs）中 RP 阳极的实际乳液法液法是指以互不相溶的油（碳氢化合物）水体系作为分散介质，适量表面活性剂作为稳定剂，在一定配比下形成澄清透明的稳定分散体系相溶的分散介质被表面活性剂的亲油亲水基团分割成一个个微小反应的调控与表面活性材料的选择实现对“微反应器”大小可控。在此反生长所产生的应力被有限空间限制，从而合成出大小均匀，形貌与尺。此外，可以通过超声与微波辐射等外界手段对体系中“微反应器”此获得具有各种特殊形貌的纳米粒子。Ge 等[26]在环己烷与水的分散烯醚为稳定剂合成了具有单分散结构、超小尺寸的NiCu@SiO2合金纳A。Chu 等[27]以山梨糖醇脂肪酸酯/水/石蜡溶液作为三元微乳液体系，活性剂于高压反应釜中 80℃反应，得到了由纳米线交联形成的纳米（见图 1-2B）。该方法制备的纳米材料分散性好、纯度高、能耗低并
与尺寸大小[28]。另外，可针对性定制模板，利用空间限制纳米材料结以满足不同需要。模板法根据作用力不同，可以分为两种；一类是硬指结构上具有一定刚性的支撑物质，纳米粒子通过共价键与模板连接米硅、多孔氧化铝和高分子聚合物等。Wang 等[29]以 SiO2纳米球为模法合成了中空多孔纳米球结构的 NiSi 氧化还原型电极材料，制备的较大的比表面积能够与电解液充分接触，缩短了电子转移的路径，带性能，如图 1-3A。Kong 等[30]使用一种简单的方法，以 Cu2O 立方体 H2O2于室温下磁力搅拌 20h 得到了纳米花结构的 CuO，如图 1-3B。研究了不同反应时间的结构和形态变化，结果表明纳米花状的 CuO的 Cu2O@CuO 中间态演变而来，将其应用于无酶葡萄糖电化学传感敏度。另一类为软模板法，软模板法的构建是利用分子间的相互作用结构的一种方法，主要是一些具有两亲性的长链分子，包含表面活性微乳液等。Ibupoto 等[31]首次将维生素 B12 作为软模板和形状生长诱O 纳米材料，通过扫描电子显微镜可以看出 CuO 纳米材料具有多孔的用于电化学传感检测尿酸，表现出良好的电化学响应。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mechanics of high-capacity electrodes in lithium-ion batteries[J]. Ting Zhu. Chinese Physics B. 2016(01)
[2]Enhanced Electrocatalytic Activity by RGO/MWCNTs/NiO Counter Electrode for Dye-sensitized Solar Cells[J]. Majid Raissan Al-bahrani,Waqar Ahmad,Hadja Fatima Mehnane,Ying Chen,Ze Cheng,Yihua Gao. Nano-Micro Letters. 2015(03)
本文编号：3369125
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