幾種微/納結(jié)構(gòu)金屬電極的電化學(xué)制備與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2022-10-20 13:52
微/納米金屬材料的獨(dú)特結(jié)構(gòu)決定了其具有一系列的特殊效應(yīng)(如表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子隧道效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)等),這使得多種微/納米金屬材料具備許多普通材料所沒有的優(yōu)越特性,可廣泛應(yīng)用于電催化、傳感器、信息存儲(chǔ)、電子學(xué)、表面增強(qiáng)光譜等眾多領(lǐng)域。所以尋找新的簡(jiǎn)便、溫和、綠色、廉價(jià)和可控的制備微/納米金屬材料的方法不但受到研究者的廣泛關(guān)注,而且具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。其中,電化學(xué)方法可以合成納米線、納米管、納米枝晶等多種結(jié)構(gòu)的微/納米金屬材料。與常見的物理和化學(xué)法相比,電化學(xué)法具有低成本、高效率、適用范圍廣、可控性好、設(shè)備簡(jiǎn)單和制備快速等優(yōu)勢(shì)。本論文提出了幾種簡(jiǎn)便的電化學(xué)法來制備微/納米結(jié)構(gòu)金屬功能材料,并研究了它們?cè)陔姶呋原4-硝基酚(4-NP)和草酸、葡萄糖無酶檢測(cè)及表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)中的應(yīng)用,具體內(nèi)容如下:1.一步電化學(xué)法制備微/納米枝晶狀鉍薄膜電極用于4-硝基酚的電催化還原。采用雙電勢(shì)階躍一步電化學(xué)方法,在硫酸介質(zhì)中處理光滑鉍電極,10分鐘內(nèi)在其表面形成微/納米枝晶狀金屬鉍薄膜。陽(yáng)極電勢(shì)階躍時(shí),鉍電極表面電氧化形成氧化物和可溶性鹽;陰極電勢(shì)階躍時(shí),鉍的氧化物種再還原為鉍原...
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 納米材料的簡(jiǎn)述
1.2.1 納米材料的定義與結(jié)構(gòu)
1.2.2 納米材料的物理特性
1.3 微/納米金屬材料的概述
1.3.1 微/納米金屬材料的特性
1.3.2 微/納米金屬材料的制備方法
1.3.3 微/納米金屬材料的不同形貌
1.4 微/納米金屬材料的應(yīng)用
1.4.1 電催化還原4-硝基酚
1.4.2 電催化還原草酸
1.4.3 無酶葡萄糖傳感器
1.4.4 表面增強(qiáng)拉曼散射效應(yīng)
1.5 本論文的構(gòu)思及研究?jī)?nèi)容
第二章 雙電勢(shì)階躍法制備微/納結(jié)構(gòu)鉍電極及其電催化還原4-硝基酚
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 試劑與材料
2.2.2 微/納結(jié)構(gòu)鉍電極的制備
2.2.3 微/納結(jié)構(gòu)鉍薄膜的表征
2.2.4 4-NP電化學(xué)測(cè)試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 鉍薄膜電極的制備原理
2.3.2 微/納結(jié)構(gòu)鉍薄膜的表征
2.3.3 微/納結(jié)構(gòu)鉍薄膜電極對(duì)4-NP的電化學(xué)還原測(cè)試
2.4 小結(jié)
第三章 雙電勢(shì)階躍法制備微/納結(jié)構(gòu)錫電極及其電催化還原草酸
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 試劑與材料
3.2.2 微/納結(jié)構(gòu)錫電極的制備
3.2.3 枝晶狀錫薄膜的表征
3.2.4 草酸電化學(xué)還原測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 錫薄膜電極的制備原理
3.3.2 微/納結(jié)構(gòu)錫薄膜的表征
3.3.3 微/納結(jié)構(gòu)錫薄膜電極對(duì)草酸的電化學(xué)還原測(cè)試
3.4 小結(jié)
第四章 光滑銅快速電化學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)楹D憼钽~納米線陣列用于無酶葡萄糖傳感
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 試劑與材料
4.2.2 花狀硒化亞銅納米片的制備
4.2.3 海膽狀銅納米線陣列的制備
4.2.4 花狀硒化亞銅納米片和海膽狀銅納米線陣列的表征
4.2.5 葡萄糖的電化學(xué)測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 花狀硒化亞銅納米片的制備原理及表征
4.3.2 花狀硒亞銅納米片轉(zhuǎn)變?yōu)楹D憼钽~納米線陣列
4.3.3 花狀硒化亞銅納米片、光滑銅和珊瑚狀銅轉(zhuǎn)化為其他形貌
4.3.4 海膽狀銅納米線陣列上電催化氧化葡萄糖
4.3.5 葡萄糖的計(jì)時(shí)電流響應(yīng)與抗干擾性
4.3.6 重復(fù)性和穩(wěn)定性
4.3.7 實(shí)際樣品分析
4.4 小結(jié)
第五章 快速制備銅納米針陣列作為高靈敏度SERS基底
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 試劑與材料
5.2.2 硒化亞銅薄膜的制備
5.2.3 銅納米針陣列的制備
5.2.4 硒化亞銅薄膜和銅納米針陣列的表征
5.2.5 拉曼測(cè)試
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 銅納米針的形成
5.3.2 陰極極化時(shí)間和循環(huán)伏安掃描圈數(shù)對(duì)SERS活性的影響
5.3.3 不同處理方法對(duì)銅電極表面形貌和SERS活性的影響
5.3.4 拉曼增強(qiáng)因子的計(jì)算
5.4 小結(jié)
結(jié)語
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的文章
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]草酸在鉑基Sb-Pb表面合金電極上的催化還原[J]. 夏盛清,陳聲培,孫世剛. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2001(02)
博士論文
[1]基于貴金屬/半導(dǎo)體的高效均勻的表面增強(qiáng)拉曼基底的設(shè)計(jì)、制備及染料檢測(cè)[D]. 王濤.蘇州大學(xué) 2016
[2]金屬陽(yáng)極/溶液界面過程、納米結(jié)構(gòu)和拉曼光譜電化學(xué)研究[D]. 陳述.湖南師范大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于棒狀銀納米為基底的SERS研究及應(yīng)用[D]. 張彩紅.西南大學(xué) 2017
本文編號(hào):3694643
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 納米材料的簡(jiǎn)述
1.2.1 納米材料的定義與結(jié)構(gòu)
1.2.2 納米材料的物理特性
1.3 微/納米金屬材料的概述
1.3.1 微/納米金屬材料的特性
1.3.2 微/納米金屬材料的制備方法
1.3.3 微/納米金屬材料的不同形貌
1.4 微/納米金屬材料的應(yīng)用
1.4.1 電催化還原4-硝基酚
1.4.2 電催化還原草酸
1.4.3 無酶葡萄糖傳感器
1.4.4 表面增強(qiáng)拉曼散射效應(yīng)
1.5 本論文的構(gòu)思及研究?jī)?nèi)容
第二章 雙電勢(shì)階躍法制備微/納結(jié)構(gòu)鉍電極及其電催化還原4-硝基酚
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 試劑與材料
2.2.2 微/納結(jié)構(gòu)鉍電極的制備
2.2.3 微/納結(jié)構(gòu)鉍薄膜的表征
2.2.4 4-NP電化學(xué)測(cè)試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 鉍薄膜電極的制備原理
2.3.2 微/納結(jié)構(gòu)鉍薄膜的表征
2.3.3 微/納結(jié)構(gòu)鉍薄膜電極對(duì)4-NP的電化學(xué)還原測(cè)試
2.4 小結(jié)
第三章 雙電勢(shì)階躍法制備微/納結(jié)構(gòu)錫電極及其電催化還原草酸
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 試劑與材料
3.2.2 微/納結(jié)構(gòu)錫電極的制備
3.2.3 枝晶狀錫薄膜的表征
3.2.4 草酸電化學(xué)還原測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 錫薄膜電極的制備原理
3.3.2 微/納結(jié)構(gòu)錫薄膜的表征
3.3.3 微/納結(jié)構(gòu)錫薄膜電極對(duì)草酸的電化學(xué)還原測(cè)試
3.4 小結(jié)
第四章 光滑銅快速電化學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)楹D憼钽~納米線陣列用于無酶葡萄糖傳感
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 試劑與材料
4.2.2 花狀硒化亞銅納米片的制備
4.2.3 海膽狀銅納米線陣列的制備
4.2.4 花狀硒化亞銅納米片和海膽狀銅納米線陣列的表征
4.2.5 葡萄糖的電化學(xué)測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 花狀硒化亞銅納米片的制備原理及表征
4.3.2 花狀硒亞銅納米片轉(zhuǎn)變?yōu)楹D憼钽~納米線陣列
4.3.3 花狀硒化亞銅納米片、光滑銅和珊瑚狀銅轉(zhuǎn)化為其他形貌
4.3.4 海膽狀銅納米線陣列上電催化氧化葡萄糖
4.3.5 葡萄糖的計(jì)時(shí)電流響應(yīng)與抗干擾性
4.3.6 重復(fù)性和穩(wěn)定性
4.3.7 實(shí)際樣品分析
4.4 小結(jié)
第五章 快速制備銅納米針陣列作為高靈敏度SERS基底
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 試劑與材料
5.2.2 硒化亞銅薄膜的制備
5.2.3 銅納米針陣列的制備
5.2.4 硒化亞銅薄膜和銅納米針陣列的表征
5.2.5 拉曼測(cè)試
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 銅納米針的形成
5.3.2 陰極極化時(shí)間和循環(huán)伏安掃描圈數(shù)對(duì)SERS活性的影響
5.3.3 不同處理方法對(duì)銅電極表面形貌和SERS活性的影響
5.3.4 拉曼增強(qiáng)因子的計(jì)算
5.4 小結(jié)
結(jié)語
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的文章
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]草酸在鉑基Sb-Pb表面合金電極上的催化還原[J]. 夏盛清,陳聲培,孫世剛. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2001(02)
博士論文
[1]基于貴金屬/半導(dǎo)體的高效均勻的表面增強(qiáng)拉曼基底的設(shè)計(jì)、制備及染料檢測(cè)[D]. 王濤.蘇州大學(xué) 2016
[2]金屬陽(yáng)極/溶液界面過程、納米結(jié)構(gòu)和拉曼光譜電化學(xué)研究[D]. 陳述.湖南師范大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于棒狀銀納米為基底的SERS研究及應(yīng)用[D]. 張彩紅.西南大學(xué) 2017
本文編號(hào):3694643
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