近些年,具有納米結(jié)構(gòu)的多孔碳材料被廣泛關(guān)注。由于其具有較多的活性位點(diǎn)、高的電活性表面積、較大的孔體積、良好的導(dǎo)電性、易修飾以及結(jié)構(gòu)靈活多變的特性已被廣泛應(yīng)用在電催化劑載體、分離、能源儲(chǔ)存以及電化學(xué)傳感器等研究領(lǐng)域。其中,在多孔碳材料中引入納米催化劑是提高多孔碳材料電化學(xué)性能行之有效的方法。納米催化劑在碳基質(zhì)中產(chǎn)生的相互作用影響著納米復(fù)合材料的電化學(xué)性能。多孔碳材料與催化劑產(chǎn)生協(xié)同作用有利于在不破壞其納米結(jié)構(gòu)的情況下實(shí)現(xiàn)有效分散,從而優(yōu)化了納米復(fù)合材料的電催化性能。本論文制備了幾種基于功能化的多孔碳納米復(fù)合材料,不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物分子及環(huán)境污染物的高靈敏檢測(cè),而且成功應(yīng)用于催化氧還原反應(yīng)。本論文包括以下幾個(gè)方面:一、我們合成了一種基于鉑/二氧化鈰負(fù)載有序介孔碳三元納米復(fù)合材料（Pt/CeO₂/OMC）。在這項(xiàng)工作中,CeO₂可以作為負(fù)載貴金屬的活性載體以提高Pt納米粒子的催化活性,以O(shè)MC作為功能性基底材料,通過(guò)兩步沉淀法成功制備了Pt/CeO₂/OMC納米復(fù)合材料。由于Pt/CeO₂的電催化性能和OM... 

【文章來(lái)源】：河北大學(xué)河北省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Pt/CeO2/OMC三元納米復(fù)合物的合成技術(shù)路線圖

河北大學(xué)碩士學(xué)位論文10圖2-2（A）OMC的SEM圖，（B）OMC的TEM圖，（C）Pt/CeO2/OMC的SEM圖，（D）Pt/CeO2/OMC的TEM圖，（E）Pt/CeO2/OMC的高分辨TEM圖，（F）Pt/CeO2/OMC的EDX光譜圖圖2-3CeO2（a），Pt/CeO2（b），OMC（c），Pt/CeO2/OMC（d）的XRD圖（A）和氮?dú)馕綀D（B）從XRD圖的曲線a,b,d中可以觀察到CeO2的衍射峰[（111）、（200）、（220）、（311）、（331）和（420）]，并且與文獻(xiàn)中CeO2的衍射峰完全一致。此外，對(duì)于Pt/CeO2/OMC

河北大學(xué)碩士學(xué)位論文122.3.2不同電極材料的電化學(xué)行為研究及電化學(xué)檢測(cè)電化學(xué)阻抗譜（EIS）實(shí)驗(yàn)利用Fe[(CN)6]4-/3-作為電活性探針研究不同電極的界面特性（圖2-5）。從圖2-5B中可以觀察到CeO2-GCE（b）和Pt/CeO2-GCE（c）的曲線在高頻下表現(xiàn)出明顯的半圓部分，表明其電阻較高。從圖2-5A中可以觀察到OMC-GCE（d）和Pt/CeO2/OMC-GCE（e），半圓直徑明顯減小，歸因于其快速的電子轉(zhuǎn)移擴(kuò)散過(guò)程。與CeO2-GCE和Pt/CeO2-GCE相比，Pt/CeO2/OMC的電荷轉(zhuǎn)移效率較高，這是由于負(fù)載的OMC可以在電極和電解質(zhì)之間形成良好的電子通路。這些結(jié)果證明，OMC載體可以作為電化學(xué)傳感器的優(yōu)良平臺(tái)。圖2-5不同電極材料的EIS圖。利用差分脈沖伏安法（DPV）在0.25MH2SO4的支持溶液中分析了不同電極材料對(duì)腎上腺素氧化的電催化性能。圖2-6分別顯示了Bare-GCE（A）、CeO2-GCE（B）、Pt/CeO2-GCE（C）、OMC-GCE（D）和Pt/CeO2/OMC-GCE（E）對(duì)腎上腺素氧化的DPV曲線。從圖中可以得到，由于CeO2的具有較高催化活性，圖2-6B得到的腎上腺素的峰值電流遠(yuǎn)高于Bare-GCE。與CeO2-GCE相比，由于Pt納米粒子對(duì)小分子具有獨(dú)特的催化性和電子轉(zhuǎn)移性能，Pt/CeO2-GCE顯示了較低的過(guò)電位。將CeO2負(fù)載到OMC載體的表面上，并通過(guò)氧空位與Pt納米粒子強(qiáng)烈結(jié)合產(chǎn)生了優(yōu)異的電催化性能。因此，Pt/CeO2/OMC-GCE顯示了最高的催化電流，并且比Bare-GCE、CeO2-GCE、Pt/CeO2-GCE和OMC-GCE分別高出18.8倍、1.8倍、1.5倍和2.0倍。因此我們選擇Pt/CeO2/OMC復(fù)合材料作為腎上腺素測(cè)定的電化學(xué)傳感器。此外，我們還研究了Pt/CeO2/OMC電極在不同性質(zhì)的支持溶液中對(duì)腎上腺素檢測(cè)


本文編號(hào)：2974125