金基微納有序陣列的構(gòu)筑及其電化學(xué)傳感性能研究
發(fā)布時間:2021-07-11 08:45
電化學(xué)傳感在環(huán)境監(jiān)測、信息科學(xué)、過程控制與檢測、食品分析等領(lǐng)域有著豐富的應(yīng)用發(fā)展前景,因此制備低成本、操作簡單、高靈敏度的新型電化學(xué)傳感器,成為科研領(lǐng)域的研究熱點,利用金屬或者金屬氧化物制備納米電化學(xué)傳感器因其具有很高的催化活性以及其選擇性極好在電化學(xué)催化領(lǐng)域一直備受關(guān)注,而Au是貴金屬材料主要代表,有很強的導(dǎo)電性并且其物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,氧化還原電位很高,能夠快速實現(xiàn)電極之間電子的轉(zhuǎn)移。傳統(tǒng)觀念一直認(rèn)為Au是惰性元素,沒有催化性能,但當(dāng)Au達到納米尺寸時對很多反應(yīng)都有催化反應(yīng),由于Au納米結(jié)構(gòu)易與小分子發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),因此具備很高的電化學(xué)傳感性,但是純粹的Au納米結(jié)構(gòu)有時候不能滿足實際需要,因此本文以Au的微納結(jié)構(gòu)作為模板,然后在Au模板上利用電沉積或者磁控濺射等方法生長其它金屬或者金屬氧化物,進而實現(xiàn)優(yōu)異的電化學(xué)傳感性能。具體而言,本文通過液面自組裝制作二維有序膠體球模板,在模板上采用恒電流沉積Au有序多孔微納陣列構(gòu)成二次模板,利用在Au微納陣列上生長新的材料而獲得雙層的有序陣列,利用SEM、XRD以及TEM等進行形貌和結(jié)構(gòu)表征,最后通過電化學(xué)分析儀研究其電化學(xué)傳感性能。研究內(nèi)容如下...
【文章來源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【圖文】:
氣—液自組裝制備大面積有序條紋示意圖
西南大學(xué)碩士學(xué)位論文見的自組裝還包括磁場誘導(dǎo)自組裝、化學(xué)吸附自組裝等方法。(3)水熱合成法水熱法又稱熱液法,它屬于液相化學(xué)范疇,通過高壓反應(yīng)釜這種密閉裝置,以水作為介質(zhì)來傳遞壓力或者起到催化作用,所以水在水熱法中起到至關(guān)重要的作用,因為反應(yīng)釜是一個密閉的裝置,可以使水溶液的溫度高于 100。C,同時壓強會高于大氣壓強,這時整個反應(yīng)環(huán)境就是一個高壓高溫的環(huán)境,一些在常態(tài)難以溶解的物質(zhì)可以充分的溶解成新的原子或者分子,然后成核結(jié)晶得到我們需要的納米結(jié)構(gòu)[31-33]。利用水熱法制備的納米材料純度高,均勻,并且不需要進一步燒結(jié)從而避免新的過程引入雜質(zhì)。如圖 1.2 所示反應(yīng)釜裝置圖以及水熱法田俐等人通過水熱法以 Y2O3為原料制備 Y(OH)3納米管。
第一章 緒論法主要是利用膠體粒子之間的較強的相互作用自發(fā)組裝成二維有序結(jié)構(gòu),然后將形成的有序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到固體基底,此方法制備的膠體晶體高度有序、分散均勻,能得到比較理想的二維膠晶模板。1.2.1 膠體球模板制備模板法制備納米材料,模板的制備是決定納米結(jié)構(gòu)關(guān)鍵和基礎(chǔ),傳統(tǒng)關(guān)于模板制備技術(shù)對實驗條件要求嚴(yán)格,并且制備周期長,效率低,因此需要研究出更高效簡便的制備方法[36,37],通過大量的探究和實驗,我們小組已經(jīng)熟練掌握一種液面自組裝法制備 PS 膠體球模板,聚苯乙烯膠體球是從相關(guān)公司購買,圖 1.3 顯示的是我們通過自組裝制備的直徑為 500nm 的二維 PS 膠體球模板的掃描電鏡圖片(SEM),圖片顯示膠體球呈大面積高度有序的六方密堆積排列,孔徑大小 500nm與我們實驗所用的膠體球尺寸大小一致。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]模板法制備無機納米材料的研究進展[J]. 李磊,劉衛(wèi),謝雅典. 合成化學(xué). 2017(01)
[2]二硫化鉬納米片的制備及在電化學(xué)生物傳感器中的研究進展[J]. 張虹,岳紅彥,黃碩,高鑫,常靖,林軒宇,姚龍輝. 材料導(dǎo)報. 2015(13)
[3]水熱法制備一維Ti-O納米材料的性能與表征[J]. 王厚山. 硅酸鹽通報. 2013(09)
[4]多孔納米氧化銅修飾電極的制備及分析應(yīng)用(英文)[J]. 劉皓,錢程,徐海紅,吳守國. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報. 2013(08)
[5]燃料電池Pt基核殼結(jié)構(gòu)電催化劑的最新研究進展[J]. 張海艷,曹春暉,趙健,林瑞,馬建新. 催化學(xué)報. 2012(02)
[6]納米材料鐵磁性研究[J]. 張翱,吳魏霞,楊少波. 北京印刷學(xué)院學(xué)報. 2010(06)
[7]制備金納米粒子的研究進展[J]. 殷煥順,艾仕云,汪建民. 材料研究與應(yīng)用. 2007(04)
[8]納米顆粒的基本物理效應(yīng)和化學(xué)性質(zhì)[J]. 中國粉體工業(yè). 2007(04)
[9]多壁碳納米管修飾玻碳電極測定乙炔雌二醇[J]. 張升暉,胡勝水. 應(yīng)用化學(xué). 2005(08)
[10]納米材料生物效應(yīng)及其毒理學(xué)研究進展[J]. 汪冰,豐偉悅,趙宇亮,邢更妹,柴之芳,王海芳,賈光. 中國科學(xué)(B輯 化學(xué)). 2005(01)
博士論文
[1]石墨烯復(fù)合材料用于電化學(xué)傳感器的研究[D]. 李聰.吉林大學(xué) 2017
[2]二維功能性納米材料的電學(xué)行為調(diào)制及其在電化學(xué)能源存儲中的應(yīng)用[D]. 盧秀利.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[3]納米尺寸對材料力學(xué)與熱力學(xué)特性影響的研究[D]. 于曉華.昆明理工大學(xué) 2014
[4]微納球腔陣列電極的制備及其電化學(xué)性質(zhì)研究[D]. 李娜.蘇州大學(xué) 2014
碩士論文
[1]水熱法制備二硫化鉬納米材料及其光催化性能研究[D]. 袁志明.西北大學(xué) 2016
[2]基于膠體球法的微納結(jié)構(gòu)陣列構(gòu)筑及其性能研究[D]. 楊瑜.西南大學(xué) 2016
[3]半導(dǎo)體納米材料的制備以及在生物傳感器中的應(yīng)用[D]. 侯超.杭州電子科技大學(xué) 2016
[4]二維半導(dǎo)體納米材料磁性摻雜與自旋調(diào)控的第一性原理研究[D]. 何俊杰.湘潭大學(xué) 2014
[5]新型納米復(fù)合材料電化學(xué)過氧化氫酶傳感器的研究[D]. 田銳.湖南大學(xué) 2013
[6]基于金和銀金屬納米材料的無酶傳感器構(gòu)建及其應(yīng)用[D]. 林嬡璟.上海師范大學(xué) 2011
[7]電弧等離子體及水熱法制備納米材料[D]. 楊強.蘭州大學(xué) 2007
[8]金屬納米線制備及其在電化學(xué)生物傳感器中應(yīng)用[D]. 魯亞霜.湖南大學(xué) 2007
[9]一維納米材料的電化學(xué)模板法制備與表征[D]. 趙燕.青島大學(xué) 2004
本文編號:3277756
【文章來源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【圖文】:
氣—液自組裝制備大面積有序條紋示意圖
西南大學(xué)碩士學(xué)位論文見的自組裝還包括磁場誘導(dǎo)自組裝、化學(xué)吸附自組裝等方法。(3)水熱合成法水熱法又稱熱液法,它屬于液相化學(xué)范疇,通過高壓反應(yīng)釜這種密閉裝置,以水作為介質(zhì)來傳遞壓力或者起到催化作用,所以水在水熱法中起到至關(guān)重要的作用,因為反應(yīng)釜是一個密閉的裝置,可以使水溶液的溫度高于 100。C,同時壓強會高于大氣壓強,這時整個反應(yīng)環(huán)境就是一個高壓高溫的環(huán)境,一些在常態(tài)難以溶解的物質(zhì)可以充分的溶解成新的原子或者分子,然后成核結(jié)晶得到我們需要的納米結(jié)構(gòu)[31-33]。利用水熱法制備的納米材料純度高,均勻,并且不需要進一步燒結(jié)從而避免新的過程引入雜質(zhì)。如圖 1.2 所示反應(yīng)釜裝置圖以及水熱法田俐等人通過水熱法以 Y2O3為原料制備 Y(OH)3納米管。
第一章 緒論法主要是利用膠體粒子之間的較強的相互作用自發(fā)組裝成二維有序結(jié)構(gòu),然后將形成的有序結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到固體基底,此方法制備的膠體晶體高度有序、分散均勻,能得到比較理想的二維膠晶模板。1.2.1 膠體球模板制備模板法制備納米材料,模板的制備是決定納米結(jié)構(gòu)關(guān)鍵和基礎(chǔ),傳統(tǒng)關(guān)于模板制備技術(shù)對實驗條件要求嚴(yán)格,并且制備周期長,效率低,因此需要研究出更高效簡便的制備方法[36,37],通過大量的探究和實驗,我們小組已經(jīng)熟練掌握一種液面自組裝法制備 PS 膠體球模板,聚苯乙烯膠體球是從相關(guān)公司購買,圖 1.3 顯示的是我們通過自組裝制備的直徑為 500nm 的二維 PS 膠體球模板的掃描電鏡圖片(SEM),圖片顯示膠體球呈大面積高度有序的六方密堆積排列,孔徑大小 500nm與我們實驗所用的膠體球尺寸大小一致。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]模板法制備無機納米材料的研究進展[J]. 李磊,劉衛(wèi),謝雅典. 合成化學(xué). 2017(01)
[2]二硫化鉬納米片的制備及在電化學(xué)生物傳感器中的研究進展[J]. 張虹,岳紅彥,黃碩,高鑫,常靖,林軒宇,姚龍輝. 材料導(dǎo)報. 2015(13)
[3]水熱法制備一維Ti-O納米材料的性能與表征[J]. 王厚山. 硅酸鹽通報. 2013(09)
[4]多孔納米氧化銅修飾電極的制備及分析應(yīng)用(英文)[J]. 劉皓,錢程,徐海紅,吳守國. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報. 2013(08)
[5]燃料電池Pt基核殼結(jié)構(gòu)電催化劑的最新研究進展[J]. 張海艷,曹春暉,趙健,林瑞,馬建新. 催化學(xué)報. 2012(02)
[6]納米材料鐵磁性研究[J]. 張翱,吳魏霞,楊少波. 北京印刷學(xué)院學(xué)報. 2010(06)
[7]制備金納米粒子的研究進展[J]. 殷煥順,艾仕云,汪建民. 材料研究與應(yīng)用. 2007(04)
[8]納米顆粒的基本物理效應(yīng)和化學(xué)性質(zhì)[J]. 中國粉體工業(yè). 2007(04)
[9]多壁碳納米管修飾玻碳電極測定乙炔雌二醇[J]. 張升暉,胡勝水. 應(yīng)用化學(xué). 2005(08)
[10]納米材料生物效應(yīng)及其毒理學(xué)研究進展[J]. 汪冰,豐偉悅,趙宇亮,邢更妹,柴之芳,王海芳,賈光. 中國科學(xué)(B輯 化學(xué)). 2005(01)
博士論文
[1]石墨烯復(fù)合材料用于電化學(xué)傳感器的研究[D]. 李聰.吉林大學(xué) 2017
[2]二維功能性納米材料的電學(xué)行為調(diào)制及其在電化學(xué)能源存儲中的應(yīng)用[D]. 盧秀利.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[3]納米尺寸對材料力學(xué)與熱力學(xué)特性影響的研究[D]. 于曉華.昆明理工大學(xué) 2014
[4]微納球腔陣列電極的制備及其電化學(xué)性質(zhì)研究[D]. 李娜.蘇州大學(xué) 2014
碩士論文
[1]水熱法制備二硫化鉬納米材料及其光催化性能研究[D]. 袁志明.西北大學(xué) 2016
[2]基于膠體球法的微納結(jié)構(gòu)陣列構(gòu)筑及其性能研究[D]. 楊瑜.西南大學(xué) 2016
[3]半導(dǎo)體納米材料的制備以及在生物傳感器中的應(yīng)用[D]. 侯超.杭州電子科技大學(xué) 2016
[4]二維半導(dǎo)體納米材料磁性摻雜與自旋調(diào)控的第一性原理研究[D]. 何俊杰.湘潭大學(xué) 2014
[5]新型納米復(fù)合材料電化學(xué)過氧化氫酶傳感器的研究[D]. 田銳.湖南大學(xué) 2013
[6]基于金和銀金屬納米材料的無酶傳感器構(gòu)建及其應(yīng)用[D]. 林嬡璟.上海師范大學(xué) 2011
[7]電弧等離子體及水熱法制備納米材料[D]. 楊強.蘭州大學(xué) 2007
[8]金屬納米線制備及其在電化學(xué)生物傳感器中應(yīng)用[D]. 魯亞霜.湖南大學(xué) 2007
[9]一維納米材料的電化學(xué)模板法制備與表征[D]. 趙燕.青島大學(xué) 2004
本文編號:3277756
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