金屬-氧化物納米材料具有高電化學(xué)活性、低氧化還原電位和良好的生物相容性,已廣泛應(yīng)用于傳感、儲能、催化和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。然而,目前所制備的此類材料大多存在粒子尺寸大、分散性不佳和電子傳導(dǎo)性差等缺點,致使材料固有的優(yōu)異電化學(xué)性質(zhì)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有得到體現(xiàn)。因此,開發(fā)具有尺寸結(jié)構(gòu)可調(diào)、分散性好、導(dǎo)電性優(yōu)異的電極材料,對促進(jìn)電化學(xué)性能的整體提升具有重要意義。針對傳統(tǒng)電極材料粒徑較大、比表面積小造成活性物質(zhì)利用率低的問題,通過石墨烯量子點對過渡金屬離子的“緩釋作用”,建立以組氨酸功能化石墨烯量子點（His-GQD）調(diào)控納米材料尺寸及結(jié)構(gòu)的方法。利用石墨烯量子點片邊緣引入的咪唑功能基團與Cu2+生成穩(wěn)定配合物,隨后經(jīng)緩慢氧化處理得到尺寸小且結(jié)晶度高的氧化銅-組氨酸功能化石墨烯量子點復(fù)合材料（CuO-His-GQD）。石墨烯量子點與CuO的原位合成實現(xiàn)了p型半導(dǎo)體與n型半導(dǎo)體的巧妙結(jié)合,產(chǎn)生類似“p-n結(jié)”界面,使得CuO-His-GQD復(fù)合材料表現(xiàn)為更高的電催化活性。以CuO-His-GQD為電極材料構(gòu)筑對苯二酚傳感器,采用差分脈沖伏安法（DPV）檢測對苯二酚并在1.0×10-7～1.0×10-4 M濃度... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

CuO納米棒[21]

鋰離子電池的高性能負(fù)極材料，通過簡單的溶膠-凝膠法將納米尺寸的Co3O4-CuO 結(jié)構(gòu)中，顯著改善了鋰離子電池（LIBs）中 RP 陽極的實際乳液法液法是指以互不相溶的油（碳?xì)浠衔铮┧w系作為分散介質(zhì)，適量表面活性劑作為穩(wěn)定劑，在一定配比下形成澄清透明的穩(wěn)定分散體系相溶的分散介質(zhì)被表面活性劑的親油親水基團分割成一個個微小反應(yīng)的調(diào)控與表面活性材料的選擇實現(xiàn)對“微反應(yīng)器”大小可控。在此反生長所產(chǎn)生的應(yīng)力被有限空間限制，從而合成出大小均勻，形貌與尺。此外，可以通過超聲與微波輻射等外界手段對體系中“微反應(yīng)器”此獲得具有各種特殊形貌的納米粒子。Ge 等[26]在環(huán)己烷與水的分散烯醚為穩(wěn)定劑合成了具有單分散結(jié)構(gòu)、超小尺寸的NiCu@SiO2合金納A。Chu 等[27]以山梨糖醇脂肪酸酯/水/石蠟溶液作為三元微乳液體系，活性劑于高壓反應(yīng)釜中 80℃反應(yīng)，得到了由納米線交聯(lián)形成的納米（見圖 1-2B）。該方法制備的納米材料分散性好、純度高、能耗低并

與尺寸大小[28]。另外，可針對性定制模板，利用空間限制納米材料結(jié)以滿足不同需要。模板法根據(jù)作用力不同，可以分為兩種；一類是硬指結(jié)構(gòu)上具有一定剛性的支撐物質(zhì)，納米粒子通過共價鍵與模板連接米硅、多孔氧化鋁和高分子聚合物等。Wang 等[29]以 SiO2納米球為模法合成了中空多孔納米球結(jié)構(gòu)的 NiSi 氧化還原型電極材料，制備的較大的比表面積能夠與電解液充分接觸，縮短了電子轉(zhuǎn)移的路徑，帶性能，如圖 1-3A。Kong 等[30]使用一種簡單的方法，以 Cu2O 立方體 H2O2于室溫下磁力攪拌 20h 得到了納米花結(jié)構(gòu)的 CuO，如圖 1-3B。研究了不同反應(yīng)時間的結(jié)構(gòu)和形態(tài)變化，結(jié)果表明納米花狀的 CuO的 Cu2O@CuO 中間態(tài)演變而來，將其應(yīng)用于無酶葡萄糖電化學(xué)傳感敏度。另一類為軟模板法，軟模板法的構(gòu)建是利用分子間的相互作用結(jié)構(gòu)的一種方法，主要是一些具有兩親性的長鏈分子，包含表面活性微乳液等。Ibupoto 等[31]首次將維生素 B12 作為軟模板和形狀生長誘O 納米材料，通過掃描電子顯微鏡可以看出 CuO 納米材料具有多孔的用于電化學(xué)傳感檢測尿酸，表現(xiàn)出良好的電化學(xué)響應(yīng)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Mechanics of high-capacity electrodes in lithium-ion batteries[J]. Ting Zhu.  Chinese Physics B. 2016(01)
[2]Enhanced Electrocatalytic Activity by RGO/MWCNTs/NiO Counter Electrode for Dye-sensitized Solar Cells[J]. Majid Raissan Al-bahrani,Waqar Ahmad,Hadja Fatima Mehnane,Ying Chen,Ze Cheng,Yihua Gao.  Nano-Micro Letters. 2015(03)



本文編號：3369125