金屬-有機骨架(MOFs)材料具有納米級的規(guī)整的骨架型孔道結構,它具有高結晶度,更大的比表面積,更高的孔隙率及固體密度小,存在強的金屬—配體的相互作用,同時它的結構和功能也更加的多樣化。因此,MOFs材料被廣泛用于氣體儲存、吸附和分離,藥物緩釋和搭載,光、電、磁方面以及催化反應等領域中。但是由于水熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性差,至今仍沒有一種MOFs材料能完全滿足工業(yè)生產(chǎn)應用的要求。本論文通過溶劑熱法制備了兩種MOFs材料,然后進行煅燒處理制備出碳基的復合材料,從而提高了MOFs材料的水穩(wěn)定性和電催化活性,并構建了新型的無酶電化學傳感器。本論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)鐵/鎳@氮碳納米管(Fe/Ni@NC-CNTs)復合材料的制備及肼(N₂H₄)無酶電化學傳感器的構建。首先通過溶劑熱法成功制備了Fe/Ni-MIL-88棒狀晶體,然后將棒狀晶體與二聚氰胺混合物在高溫下煅燒,得到Fe/Ni@NC-CNTs碳氮摻雜復合材料。通過掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、元素分析(EDS)、循環(huán)伏安(CV)、安培計時(i-t)等方法對產(chǎn)物結構形貌和電化學性能...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 金屬有機骨架材料(MOFs)
        1.1.1 金屬有機骨架材料的發(fā)展
        1.1.2 金屬有機骨架材料的合成方法
    1.2 金屬有機骨架材料的應用
        1.2.1 催化
        1.2.2 氣體的吸附與儲存
        1.2.3 藥物的運輸及活體成像
    1.3 金屬有機骨架復合材料
        1.3.1 金屬有機骨架-碳復合材料
        1.3.2 金屬有機骨架-酶復合材料
        1.3.3 金屬有機骨架-金屬納米顆粒復合材料
    1.4 金屬有機骨架復合材料的應用
        1.4.1 MOFs在電催化領域的應用
        1.4.2 在電池領域的應用
        1.4.3 MOFs在超級電容器領域的應用
    1.5 電化學傳感器
        1.5.1 電化學傳感器的概述
        1.5.2 MOFs復合材料在電化學傳感器領域的應用
    1.6 本論文選題意義、主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點
        1.6.1 選題意義
        1.6.2 主要內(nèi)容和創(chuàng)新點
第2章 實驗方法和原理
    2.1 實驗試劑和儀器
    2.2 材料的形貌及結構表征
        2.2.1 掃描電子顯微鏡分析
        2.2.2 X射線衍射分析
        2.2.3 熱重分析
        2.2.4 元素分析
    2.3 電化學性能表征
        2.3.1 玻碳電極的預處理
        2.3.2 交流伏安測試
        2.3.3 計時安培法測試
    2.4 本章小結
第3章 基于MIL-88-Fe/Ni的復合材料的肼電化學傳感器研究
    3.1 實驗部分
        3.1.1 MIL-88-Fe/Ni的制備
        3.1.2 基于MIL-88-Fe/Ni的復合材料的制備
        3.1.3 基于MIL-88-Fe/Ni的復合材料修飾電極的構建
    3.2 結果與討論
        3.2.1 不同合成時間下制備的MIL-88-Fe/Ni的掃描電鏡分析
        3.2.2 不同金屬比例下制備的MIL-88-Fe/Ni的掃描電鏡分析
        3.2.3 Fe/Ni@ NC-CNTs復合材料掃描電鏡分析
        3.2.4 X射線衍射和元素分析
        3.2.5 循環(huán)伏安分析
        3.2.6 掃描速率分析
        3.2.7 修飾電極對肼的循環(huán)伏安測試
        3.2.8 修飾電極對肼的電化學響應
        3.2.9 重現(xiàn)性和穩(wěn)定性
    3.3 本章小結
第4章 基于MIL-88-Fe/Ni的復合材料的L-半胱氨酸電化學傳感器研究
    4.1 實驗部分
        4.1.1 MIL-88-Fe/Ni的制備
        4.1.2 Fe/Ni@C復合材料的制備
        4.1.3 基于Fe/Ni@C復合材料修飾電極的構建
    4.2 結果與討論
        4.2.1 Fe/Ni@C復合材料的掃描電鏡分析
        4.2.2 MIL-88-Fe/Ni及 Fe/Ni@ C復合材料的X射線衍射分析
        4.2.3 熱重分析
        4.2.4 循環(huán)伏安分析
        4.2.5 掃描速率分析
        4.2.6 修飾電極對L-半胱氨酸的電化學響應
        4.2.7 重現(xiàn)性和穩(wěn)定性
    4.3 本章小結
第5章 基于MIL-88-Fe/Pd的復合材料的肼電化學傳感器研究
    5.1 實驗部分
        5.1.1 MIL-88-Fe/Pd的制備
        5.1.2 基于MIL-88-Fe/Pd復合材料的制備
        5.1.3 基于MIL-88-Fe/Pd復合材料修飾電極的構建
    5.2 結果與討論
        5.2.1 不同反應時間制備的MIL-88-Fe/Pd的掃描電鏡分析
        5.2.2 不同金屬比例對合成MIL-88-Fe/Pd的形貌的影響
        5.2.3 X射線衍射和元素分析
        5.2.4 熱重分析
        5.2.5 循環(huán)伏安分析
        5.2.6 掃描速率分析
        5.2.7 修飾電極對肼的循環(huán)伏安測試
        5.2.8 重現(xiàn)性和穩(wěn)定性
    5.3 本章小結
結論與展望
參考文獻
致謝
附錄 個人簡歷、碩士期間研究成果
    個人簡歷
    學習期間的研究成果



本文編號：3756344