氧化镍基纳米材料的合成、表征与电化学检测过氧化氢性能研究
发布时间：2023-05-22 02:06
作为“绿色”氧化剂,过氧化氢在医药、农业、环境及食品等领域应用广泛。但其过量使用或滥用,会损坏人体细胞,加速衰老,导致癌变而危害人类健康。同时,过氧化氢是人体代谢过程中重要的中间产物,通过过氧化氢的检测可以实现对人体生理相关指标的监测。因此,开发廉价、快速、灵敏的过氧化氢检测方法,对人类健康具有十分重要的意义。在众多过氧化氢检测技术中,无酶电化学检测技术具有精确性高、响应快、易操作等优点,显示出极强的应用前景和较高的商业价值。而其中电极材料选择是影响电化学检测性能的重要因素之一。本论文通过设计构造多种结构的氧化镍、双金属氧化物及其复合材料,得到了一批基于氧化镍的,具有高灵敏度、低检出限的高性能过氧化氢检测用电极材料。同时,研究了氧化镍基电极材料的结构与过氧化氢电化学检测性能之间的构效关系,提出材料比表面积、电子结构、氧空位、协同催化、载体结构对过氧化氢电化学检测的增强机制,为氧化镍基电极材料设计和电化学性能评价提供了重要的理论依据。主要成果如下:(1)通过调控溶剂热法反应和工艺条件,实现介孔氧化镍纳米微球可控制备,并重点研究聚乙二醇(PEG)在介孔及纳米微球形成过程中的作用,进而分析介...
【文章页数】：151 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 过氧化氢概述
1.2 过氧化氢检测方法研究进展
1.2.1 化学滴定法机理及特点
1.2.2 光谱分析法机理及特点
1.2.3 电化学检测方法机理及特点
1.3 电极修饰材料研究进展
1.3.1 酶类电极修饰材料
1.3.2 非酶类电极修饰材料
1.4 氧化镍基纳米材料在电化学检测过氧化氢中的应用进展
1.4.1 氧化镍结构及性质
1.4.2 氧化镍基纳米材料的合成、制备方法
1.4.3 氧化镍基纳米材料在电化学检测过氧化氢中的应用进展
1.5 论文选题意义、研究内容及创新点
1.5.1 选题意义
1.5.2 主要研究内容
1.5.3 本文创新点
第二章 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验设备及仪器
2.3 材料制备
2.3.1 介孔氧化镍纳米微球的制备
2.3.2 镍-钴双金属氧化物纳米材料的制备
2.3.3 氧化镍-镍/氧化石墨烯复合材料的制备
2.3.4 氧化镍/泡沫镍复合材料的制备
2.3.5 镍-钴双金属氧化物/泡沫镍复合材料的制备
2.4 材料结构和形貌物性表征
2.4.1 电子显微镜
2.4.2 X射线衍射
2.4.3 X射线光电子能谱分析
2.4.4 氮气等温吸脱附分析
2.4.5 热重-差热分析
2.4.6 傅里叶变换红外光谱分析
2.4.7 热重-红外联用
2.4.8 同步辐射分析
2.4.9 电感耦合等离子体质谱分析
2.5 材料电化学性能测试
2.5.1 工作电极制备
2.5.2 电化学测试方法
第三章 介孔氧化镍纳米微球的结构及性能研究
3.1 引言
3.2 结构表征及影响因素分析
3.2.1 反应温度影响
3.2.2 反应时间影响
3.2.3 表面活性剂影响
3.2.4 热处理温度影响
3.2.5 醇水比影响
3.3 介孔氧化镍纳米微球生长机理分析
3.4 过氧化氢电化学检测性能研究
3.4.1 电化学性质研究
3.4.2 过氧化氢检测性能评价
3.5 小结
第四章 镍-钴双金属氧化物纳米材料的结构及性能研究
4.1 引言
4.2 结构表征及影响因素分析
4.2.1 反应时间影响
4.2.2 金属盐配比影响
4.3 过氧化氢电化学检测性能研究
4.3.1 电化学性质研究
4.3.2 过氧化氢检测性能评价
4.4 本章小结
第五章 氧化镍-镍/石墨烯复合材料的结构及性能研究
5.1 前言
5.2 结构表征及影响因素分析
5.3 过氧化氢电化学检测性能研究
5.3.1 电化学性质研究
5.3.2 过氧化氢电化学检测性能评价
5.4 本章小结
第六章 镍氧化物/泡沫镍复合材料的结构及性能研究
6.1 引言
6.2 氧化镍/泡沫镍复合材料的结构及性能研究
6.2.1 结构表征及影响因素分析
6.2.2 过氧化氢电化学检测性能研究
6.3 镍-钴双金属氧化物/泡沫镍复合材料的结构及性能研究
6.3.1 结构表征及影响因素分析
6.3.2 过氧化氢电化学检测性能研究
6.4 本章小结
第七章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
附件
本文编号：3821787
【文章页数】：151 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 过氧化氢概述
1.2 过氧化氢检测方法研究进展
1.2.1 化学滴定法机理及特点
1.2.2 光谱分析法机理及特点
1.2.3 电化学检测方法机理及特点
1.3 电极修饰材料研究进展
1.3.1 酶类电极修饰材料
1.3.2 非酶类电极修饰材料
1.4 氧化镍基纳米材料在电化学检测过氧化氢中的应用进展
1.4.1 氧化镍结构及性质
1.4.2 氧化镍基纳米材料的合成、制备方法
1.4.3 氧化镍基纳米材料在电化学检测过氧化氢中的应用进展
1.5 论文选题意义、研究内容及创新点
1.5.1 选题意义
1.5.2 主要研究内容
1.5.3 本文创新点
第二章 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验设备及仪器
2.3 材料制备
2.3.1 介孔氧化镍纳米微球的制备
2.3.2 镍-钴双金属氧化物纳米材料的制备
2.3.3 氧化镍-镍/氧化石墨烯复合材料的制备
2.3.4 氧化镍/泡沫镍复合材料的制备
2.3.5 镍-钴双金属氧化物/泡沫镍复合材料的制备
2.4 材料结构和形貌物性表征
2.4.1 电子显微镜
2.4.2 X射线衍射
2.4.3 X射线光电子能谱分析
2.4.4 氮气等温吸脱附分析
2.4.5 热重-差热分析
2.4.6 傅里叶变换红外光谱分析
2.4.7 热重-红外联用
2.4.8 同步辐射分析
2.4.9 电感耦合等离子体质谱分析
2.5 材料电化学性能测试
2.5.1 工作电极制备
2.5.2 电化学测试方法
第三章 介孔氧化镍纳米微球的结构及性能研究
3.1 引言
3.2 结构表征及影响因素分析
3.2.1 反应温度影响
3.2.2 反应时间影响
3.2.3 表面活性剂影响
3.2.4 热处理温度影响
3.2.5 醇水比影响
3.3 介孔氧化镍纳米微球生长机理分析
3.4 过氧化氢电化学检测性能研究
3.4.1 电化学性质研究
3.4.2 过氧化氢检测性能评价
3.5 小结
第四章 镍-钴双金属氧化物纳米材料的结构及性能研究
4.1 引言
4.2 结构表征及影响因素分析
4.2.1 反应时间影响
4.2.2 金属盐配比影响
4.3 过氧化氢电化学检测性能研究
4.3.1 电化学性质研究
4.3.2 过氧化氢检测性能评价
4.4 本章小结
第五章 氧化镍-镍/石墨烯复合材料的结构及性能研究
5.1 前言
5.2 结构表征及影响因素分析
5.3 过氧化氢电化学检测性能研究
5.3.1 电化学性质研究
5.3.2 过氧化氢电化学检测性能评价
5.4 本章小结
第六章 镍氧化物/泡沫镍复合材料的结构及性能研究
6.1 引言
6.2 氧化镍/泡沫镍复合材料的结构及性能研究
6.2.1 结构表征及影响因素分析
6.2.2 过氧化氢电化学检测性能研究
6.3 镍-钴双金属氧化物/泡沫镍复合材料的结构及性能研究
6.3.1 结构表征及影响因素分析
6.3.2 过氧化氢电化学检测性能研究
6.4 本章小结
第七章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
附件
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