雙金屬復合物微納米材料具有很多特點,如豐富多彩的微觀結構,高比表面積,良好的導電性,特色的相互協(xié)同作用等,可作為電化學能量存儲材料、電催化材料、光催化材料、電分析檢測材料等,被廣泛應用于鋰離子電池、電分析檢測技術、電催化水分解、無酶葡萄糖傳感器和其他新興領域。因此,采用簡單、可控和綠色的方法,制備各種低成本的雙金屬復合物功能微納米材料,具有重要意義。本論文主要采用電化學法、連續(xù)離子層吸附反應法和光化學還原法快速制備了幾種雙金屬復合物微納米材料,用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X-射線粉末衍射儀以及X射線光電子能譜對所制備的雙金屬復合物微納米材料進行了表征,將其應用于無酶葡萄糖傳感和電催化分解水。具體內(nèi)容如下:1.通過電化學方法,制備了由米粒狀Cu/Ni（OH）₂納米粒子緊密堆積而成的層狀微片新型復合薄膜材料。在2 mol dm-³ NaOH溶液中施加方波電勢脈沖（5 Hz,0.2 V～-1.7 V,相對于飽和硫酸亞汞SMSE電極）處理光滑的Cu-Ni-Zn圓盤電極,可在短時間內(nèi)（1500 s）制備上述微納米復合材料。Cu-Ni-Zn電極表面... 

【文章來源】：湖南師范大學湖南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

合成Ni-Fe雙金屬基復合物納米空心籠示意圖及形貌圖[13]

雙金屬復合物微納米材料的制備及其電化學性能的研究6光沉積方法，可以將亞納米級的過渡金屬簇M（Fe，Co和Ni）加載到二維超薄TiO2納米片上；Dessal等[19]通過將不同類型的TiO2在Pt的前驅體溶液中濕潤浸漬，然后進行氧化和/或還原熱處理來制備一系列Pt/TiO2光催化劑；Gu等[20]通過膠體晶體模板法成功地合成了Pt負在三維有序大孔WO3材料，與表面上的Pt團簇相比，WO3上分散的原子Pt（II）可以增加了活性位點的數(shù)量，并降低了活化能，從而實現(xiàn)了三乙胺的高效氧化和高靈敏度檢測。圖1-3膠體晶體模板法制備Pt/WO3納米復合物以及實驗程序的示意圖[20]其中，電化學法是我們制備金屬基納米材料的最常用的方法，具有簡單、快速、高效等優(yōu)點。在液相介質中，通過不同的電化學技術給體系施加變化或一定的電勢或電流，使物質發(fā)生電化學氧化、還原或者氧化還原反應，從而制備得到微/納米金屬材料。常利用的電化學方法有恒電勢/電流沉積法、方波脈沖法、陰極氣泡模板法、陽極電勢階躍法、氧化還原循環(huán)伏安法等。我們課題組在利用電化學方法得到金屬基復合物微納米材料方面也做了很多研究。鄧炎平等[21]利用陽極電勢階躍法在HCl介質中快速制備三維納米多孔金膜電極，并作為活性基底用于負載其他的納米材料，如郭滿滿等[22]在此活性基底上通過兩步電化學法就可得到Ni(OH)2層包覆納米多孔金膜的無酶電化學葡萄糖傳感器；我們還把這種方法擴展到Au基合金電極上，裴苑嬌等[23]使用該策略在Au80Sn20合金上快速制備出具有大表面積的納米多孔金膜（HNPG），獲得

雙金屬復合物微納米材料的制備及其電化學性能的研究7的SnO2/HNPG/AuSn一體化復合電極具有高度粗糙的表面，在堿性電解質中顯示出優(yōu)異的葡萄糖氧化電化學性能。圖1-4電化學陽極氧化-歧化法制備SnO2/HNPG/AuSn和NPG/Au電極的示意圖[23]。其他的電化學法在文獻中也被廣泛報道，如Li等[24]開發(fā)了一種雙陰極液體等離子體放電方法，在泡沫鎳上制作了三維（3D）巢狀面內(nèi)外延結構電極，經(jīng)退火處理后得到三維的CuO-NiO/NF電極，并且其具有出色的OER性能。1.4雙金屬復合物微納米材料的應用盡管人造產(chǎn)品中存在納米技術至少可以追溯到青銅時代開始，但過去40年來的進步和發(fā)現(xiàn)為納米級材料提供了更多的啟示。雙金屬復合物微納米材料由于具有尺寸孝高的比表面積、良好的導電性和特色的協(xié)同作用等特點，同時鑒于其具有許多有利的結構特征，進而已經(jīng)被證明可作為電化學能量存儲材料、電催化材料、光催化材料、電分析檢測材料等等[25-32]。例如在超級電容器、鋰離子電池、電催化水分解、無酶葡萄糖傳感器和其他新興領域發(fā)揮著不可替代的作用。下面將主要介紹與本論文相關的雙金屬復合物微納米材料在無酶葡萄糖傳感器和電催化分解水方面的應用。1.4.1無酶葡萄糖檢測葡萄糖是生物體內(nèi)新陳代謝必不可少的營養(yǎng)元素，它發(fā)生氧化反應釋放的熱量是人類生活活動的重要能源[33-34]。血糖水平過高會引發(fā)一系列疾病，其中糖尿病是一種廣泛的疾病，治療糖尿病的目的是將血液中的葡萄糖濃度維持在4.4-6.6

【參考文獻】：
期刊論文
[1]A CuNi/C Nanosheet Array Based on a Metal–Organic Framework Derivate as a Supersensitive Non-Enzymatic Glucose Sensor[J]. Li Zhang,Chen Ye,Xu Li,Yaru Ding,Hongbo Liang,Guangyu Zhao,Yan Wang.  Nano-Micro Letters. 2018(02)



本文編號：3448352