本文關鍵詞：自犧牲模板法制備磁性納米復合材料用于電化學催化

  更多相關文章： 磁性納米粒子 自犧牲模板法 納米復合材料 電化學催化 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,方便制備復合材料,已被廣泛應用于分離富集、酶固定化和靶向給藥等領域。目前磁性復合材料的制備主要是以磁性材料為核的生長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合材料的研究鮮有報導。本論文開發(fā)了以MNPs為自犧牲模板來制備一系列新型復合材料的新方法,發(fā)展了基于新材料的電化學傳感及電池技術,效果滿意。主要內容如下：1-制備MNPs核@金納米粒子(AuNPs)-普魯士藍(PB)復合殼的復合材料及電化學催化檢測過氧化氫。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+反應釋放Fe3+并與亞鐵氰化鉀反應生成PB,氯金酸同時被羥胺還原成AuNPs,生成MNPs@AuNPs-PB復合材料。通過控制反應物的濃度和反應可調控PB-Au納米復合物的尺寸及形貌。采用掃描透射電鏡技術和多種電化學技術對其形貌、電化學性能及催化性能進行表征,并與常規(guī)電化學沉積PB修飾電極進行比較。該材料可集成MNPs的磁性、AuNPs導電性和PB的催化性,甚至表現(xiàn)出協(xié)同效應,催化和檢測靈敏度效果滿意。該H202傳感器線性檢測區(qū)間為0.004-22.12 mM,靈敏度為647μA cm-2 mM-1,檢測下限低(1.1 nM),并有優(yōu)異的操作和儲存穩(wěn)定性。2.制備MNPs核@Fe/Pt殼納米復合材料用于CH3OH和H202的電化學催化。采用硼氫化鈉還原磁珠表面Fe203生成Fe,后者將氯鉑酸通過置換反應生成Pt,最終生成MNPs核@Fe/Pt殼復合材料。在1M乙醇和0.5 M硫酸溶液中,對比工業(yè)催化材料Pt/C,該材料對甲醇催化效果好,抗CO毒化能力強,穩(wěn)定性好,可望用于高效燃料電池�；阢K對過氧化氫優(yōu)異的電化學催化效果,實現(xiàn)了對不同濃度的過氧化氫的電化學檢測,催化和檢測靈敏度效果較滿意。3.基于MNPs核@Fe/Pt殼納米復合材料的多功能磁性攪拌子。通過施加磁場,MNPs核@Fe/Pt殼復合材料沿磁場線排列成鏈狀結構,并隨磁場線而運動,形成納米級攪拌子,促進傳質,(動態(tài))增強電催化性能。
【關鍵詞】：磁性納米粒子 自犧牲模板法 納米復合材料 電化學催化 傳感
【學位授予單位】：湖南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 磁性納米粒子的應用現(xiàn)狀10-12
• 1.2 磁性納米復合材料的應用12-13
• 1.3 普魯士藍簡介13-14
• 1.4 本文構思14-16
• 第二章 MNPs核@金納米粒子(AuNPs)-普魯士藍(PB)復合殼復合材料的制備及電化學催化檢測過氧化氫16-28
• 2.1 引言16-17
• 2.2 實驗部分17-19
• 2.2.1 儀器與試劑17
• 2.2.2 納米復合物的制備17-18
• 2.2.3 基于裸MNPs化學方法快速制備PB18
• 2.2.4 傳感器的制備與表征18-19
• 2.3 結果與討論19-27
• 2.3.1 裸MNPs的常規(guī)化學方法轉化及PB和AuNPs表征19-24
• 2.3.2 不同電極測定H_2O_2電化學性能24-25
• 2.3.3 電化學測定條件優(yōu)化25-26
• 2.3.4 傳感器的檢測應用26-27
• 2.4 小結27-28
• 第三章 制備MNPs核@Fe/Pt殼納米復合材料用于甲醇的電化學催化28-38
• 3.1 引言28-29
• 3.2 實驗部分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 電化學催化30
• 3.3 結果與討論30-37
• 3.3.1 MNPs@Fe/Pt納米復合物的制備和表征30-32
• 3.3.2 H_2O_2和CH_3OH的電化學催化性能32-33
• 3.3.3 電化學測定條件優(yōu)化33-37
• 3.4 小結37-38
• 第四章 多功能攪拌子38-42
• 4.1 引言38
• 4.2 實驗部分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41-42
• 結論42-43
• 參考文獻43-53
• 附錄 碩士期間發(fā)表的相關論文53-54
• 致謝54-55

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