本文關(guān)鍵詞：自犧牲模板法制備磁性納米復(fù)合材料用于電化學(xué)催化

  更多相關(guān)文章： 磁性納米粒子 自犧牲模板法 納米復(fù)合材料 電化學(xué)催化 傳感

【摘要】：磁性納米粒子(MNPs)具有優(yōu)異的超順磁性、生物兼容性、催化性和低毒性等性質(zhì),方便制備復(fù)合材料,已被廣泛應(yīng)用于分離富集、酶固定化和靶向給藥等領(lǐng)域。目前磁性復(fù)合材料的制備主要是以磁性材料為核的生長(zhǎng)法或磁性材料與其它材料的共混合法,而基于其本身組成制備復(fù)合材料的研究鮮有報(bào)導(dǎo)。本論文開(kāi)發(fā)了以MNPs為自犧牲模板來(lái)制備一系列新型復(fù)合材料的新方法,發(fā)展了基于新材料的電化學(xué)傳感及電池技術(shù),效果滿意。主要內(nèi)容如下：1-制備MNPs核@金納米粒子(AuNPs)-普魯士藍(lán)(PB)復(fù)合殼的復(fù)合材料及電化學(xué)催化檢測(cè)過(guò)氧化氫。MNPs在含鹽酸羥胺和亞鐵氰化鉀的酸性混合溶液中磁珠表面Fe203與H+反應(yīng)釋放Fe3+并與亞鐵氰化鉀反應(yīng)生成PB,氯金酸同時(shí)被羥胺還原成AuNPs,生成MNPs@AuNPs-PB復(fù)合材料。通過(guò)控制反應(yīng)物的濃度和反應(yīng)可調(diào)控PB-Au納米復(fù)合物的尺寸及形貌。采用掃描透射電鏡技術(shù)和多種電化學(xué)技術(shù)對(duì)其形貌、電化學(xué)性能及催化性能進(jìn)行表征,并與常規(guī)電化學(xué)沉積PB修飾電極進(jìn)行比較。該材料可集成MNPs的磁性、AuNPs導(dǎo)電性和PB的催化性,甚至表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng),催化和檢測(cè)靈敏度效果滿意。該H202傳感器線性檢測(cè)區(qū)間為0.004-22.12 mM,靈敏度為647μA cm-2 mM-1,檢測(cè)下限低(1.1 nM),并有優(yōu)異的操作和儲(chǔ)存穩(wěn)定性。2.制備MNPs核@Fe/Pt殼納米復(fù)合材料用于CH3OH和H202的電化學(xué)催化。采用硼氫化鈉還原磁珠表面Fe203生成Fe,后者將氯鉑酸通過(guò)置換反應(yīng)生成Pt,最終生成MNPs核@Fe/Pt殼復(fù)合材料。在1M乙醇和0.5 M硫酸溶液中,對(duì)比工業(yè)催化材料Pt/C,該材料對(duì)甲醇催化效果好,抗CO毒化能力強(qiáng),穩(wěn)定性好,可望用于高效燃料電池。基于鉑對(duì)過(guò)氧化氫優(yōu)異的電化學(xué)催化效果,實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同濃度的過(guò)氧化氫的電化學(xué)檢測(cè),催化和檢測(cè)靈敏度效果較滿意。3.基于MNPs核@Fe/Pt殼納米復(fù)合材料的多功能磁性攪拌子。通過(guò)施加磁場(chǎng),MNPs核@Fe/Pt殼復(fù)合材料沿磁場(chǎng)線排列成鏈狀結(jié)構(gòu),并隨磁場(chǎng)線而運(yùn)動(dòng),形成納米級(jí)攪拌子,促進(jìn)傳質(zhì),(動(dòng)態(tài))增強(qiáng)電催化性能。
【關(guān)鍵詞】：磁性納米粒子 自犧牲模板法 納米復(fù)合材料 電化學(xué)催化 傳感
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.1;TB33
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 磁性納米粒子的應(yīng)用9-12
• 1.1.1 納米材料9
• 1.1.2 磁性納米粒子的概述9-10
• 1.1.3 磁性納米粒子的應(yīng)用現(xiàn)狀10-12
• 1.2 磁性納米復(fù)合材料的應(yīng)用12-13
• 1.3 普魯士藍(lán)簡(jiǎn)介13-14
• 1.4 本文構(gòu)思14-16
• 第二章 MNPs核@金納米粒子(AuNPs)-普魯士藍(lán)(PB)復(fù)合殼復(fù)合材料的制備及電化學(xué)催化檢測(cè)過(guò)氧化氫16-28
• 2.1 引言16-17
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分17-19
• 2.2.1 儀器與試劑17
• 2.2.2 納米復(fù)合物的制備17-18
• 2.2.3 基于裸MNPs化學(xué)方法快速制備PB18
• 2.2.4 傳感器的制備與表征18-19
• 2.3 結(jié)果與討論19-27
• 2.3.1 裸MNPs的常規(guī)化學(xué)方法轉(zhuǎn)化及PB和AuNPs表征19-24
• 2.3.2 不同電極測(cè)定H_2O_2電化學(xué)性能24-25
• 2.3.3 電化學(xué)測(cè)定條件優(yōu)化25-26
• 2.3.4 傳感器的檢測(cè)應(yīng)用26-27
• 2.4 小結(jié)27-28
• 第三章 制備MNPs核@Fe/Pt殼納米復(fù)合材料用于甲醇的電化學(xué)催化28-38
• 3.1 引言28-29
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分29-30
• 3.2.1 儀器與試劑29
• 3.2.2 電極材料的制備與表征29-30
• 3.2.3 電化學(xué)催化30
• 3.3 結(jié)果與討論30-37
• 3.3.1 MNPs@Fe/Pt納米復(fù)合物的制備和表征30-32
• 3.3.2 H_2O_2和CH_3OH的電化學(xué)催化性能32-33
• 3.3.3 電化學(xué)測(cè)定條件優(yōu)化33-37
• 3.4 小結(jié)37-38
• 第四章 多功能攪拌子38-42
• 4.1 引言38
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分38-39
• 4.2.1 儀器與試劑38
• 4.2.2 修飾電極的制備與表征38-39
• 4.2.3 修飾電極的表征與性能39
• 4.3 結(jié)果與討論39-41
• 4.3.1 傳感器的制備與表征39
• 4.3.2 磁攪拌增加性能考察39-41
• 4.4 小結(jié)41-42
• 結(jié)論42-43
• 參考文獻(xiàn)43-53
• 附錄 碩士期間發(fā)表的相關(guān)論文53-54
• 致謝54-55

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2 李興田;聚酰胺6納米復(fù)合材料的新進(jìn)展[J];化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù);2001年02期

3 李淑玉;導(dǎo)電納米復(fù)合材料[J];建材工業(yè)信息;2001年10期

4 ;可溶性納米復(fù)合材料[J];技術(shù)與市場(chǎng);2001年04期

5 錢紅梅,郝成偉;粘土/有機(jī)納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J];皖西學(xué)院學(xué)報(bào);2002年02期

6 王珂,朱湛,郭炳南;聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯/蛭石納米復(fù)合材料的制備[J];應(yīng)用化學(xué);2003年07期

7 鐘厲,韓西;納米復(fù)合材料的研究應(yīng)用[J];重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào);2003年03期

8 金延;納米復(fù)合材料及應(yīng)用[J];金屬功能材料;2004年06期

9 ;美國(guó)納米復(fù)合材料需求將增長(zhǎng)[J];橡塑技術(shù)與裝備;2008年03期

10 趙中堅(jiān);王強(qiáng)華;;汽車中的納米復(fù)合材料:研究活動(dòng)及商業(yè)現(xiàn)狀[J];玻璃鋼;2008年01期

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1 肖紅梅;楊洋;李元慶;鄭斌;付紹云;;功能納米復(fù)合材料研究進(jìn)展[A];第十五屆全國(guó)復(fù)合材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2008年

2 葛嶺梅;周安寧;李天良;曲建林;;礦物納米復(fù)合材料的研究進(jìn)展[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識(shí)創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（上冊(cè)）[C];2001年

3 馬永梅;;塑料/膨潤(rùn)土納米復(fù)合材料市場(chǎng)應(yīng)用[A];2003年中國(guó)納微粉體制備與技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2003年

4 陳潔;徐曉楠;楊玲;;納米復(fù)合材料的阻燃研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第二十五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集（下冊(cè)）[C];2006年

5 趙海波;徐波;王俊勝;王玉忠;;主鏈含磷阻燃共聚酯/硫酸鋇納米復(fù)合材料的研究[A];2009年中國(guó)阻燃學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2009年

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7 盧小泉;;基于納米復(fù)合材料的電化學(xué)生物傳感器[A];第六屆海峽兩岸分析化學(xué)會(huì)議摘要論文集[C];2010年

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9 上官文峰;;納米復(fù)合材料的構(gòu)筑及其光催化性能[A];納微粉體制備與應(yīng)用進(jìn)展——2002年納微粉體制備與技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)論文集[C];2002年

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1 宋玉春;納米復(fù)合材料能否風(fēng)行？[N];中國(guó)石化報(bào);2005年

2 李聞芝;納米復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化研討會(huì)將開(kāi)[N];中國(guó)化工報(bào);2004年

3 李偉;汽車用上納米復(fù)合材料部件[N];中國(guó)化工報(bào);2004年

4 渤海投資 周延;武漢塑料 突破60日均線壓制[N];證券時(shí)報(bào);2004年

5 唐偉家 吳汾 李茂彥;尼龍納米復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)[N];中國(guó)包裝報(bào);2008年

6 華凌;納米復(fù)合材料提升自充電池性能[N];中國(guó)化工報(bào);2014年

7 塑化;聚合物系納米復(fù)合材料發(fā)展前景廣闊[N];國(guó)際商報(bào);2003年

8 唐偉家 吳汾 李茂彥;尼龍納米復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)和包裝應(yīng)用[N];中國(guó)包裝報(bào);2008年

9 本報(bào)記者 王海霞;納米復(fù)合材料將廣泛應(yīng)用到新能源領(lǐng)域[N];中國(guó)能源報(bào);2009年

10 劉霞;高效存儲(chǔ)氫的納米復(fù)合材料研制成功[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

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1 李念武;鋰硫二次電池用碳基含硫正極材料的研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

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5 李蘇原;SnO_2/C納米復(fù)合材料的制備及其儲(chǔ)鋰性能研究[D];蘭州大學(xué);2015年

6 郭改萍;環(huán)境友好大豆蛋白質(zhì)材料改性研究[D];北京化工大學(xué);2015年

7 孫遜;新型介孔無(wú)機(jī)物/聚苯胺納米復(fù)合材料的制備及其性能研究[D];蘭州大學(xué);2012年

8 卜小海;螺旋聚炔基納米復(fù)合材料的制備及其紅外輻射性能研究[D];東南大學(xué);2015年

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1 杜青;鋯基納米復(fù)合材料深度凈化水體中的微量重金屬[D];燕山大學(xué);2015年

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10 張嬌;氧化鋅基納米復(fù)合材料的制備及其光催化性能的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

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