Cu 2 O/Ag復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的制備和電化學(xué)傳感性能研究
發(fā)布時(shí)間：2021-11-09 09:23
電化學(xué)傳感器具有結(jié)構(gòu)相對簡單,成本低,靈敏度高,可用于實(shí)時(shí)監(jiān)測等優(yōu)點(diǎn),因而廣泛在衛(wèi)生、化工、煤礦、環(huán)保等領(lǐng)域被應(yīng)用于對特定化學(xué)物質(zhì)的檢測。銀（Ag）納米材料因?yàn)槠淞己玫碾娀瘜W(xué)性能被應(yīng)用到電化學(xué)傳感器的構(gòu)建上,但單獨(dú)的Ag納米顆粒的分散性和穩(wěn)定性較差。而Cu2O因其原料價(jià)格低廉,制備過程簡易,具有合適的氧化還原電位等特點(diǎn),也可用于制備電化學(xué)傳感器,但是單獨(dú)Cu2O制備的傳感器具有線性范圍窄,靈敏度低的缺點(diǎn)。本論文選擇Cu2O/Ag復(fù)合材料的制備和電化學(xué)傳感性能研究為題,開發(fā)了一種簡便的一步合成法得到了Cu2O/Ag復(fù)合納米結(jié)構(gòu),并成功將其應(yīng)用到過氧化氫（H2O2）檢測上,該材料表現(xiàn)出對H2O2良好的檢測性能。此外,我們還發(fā)現(xiàn)了一種采用微米級的Cu2O顆粒還原制備銀螺旋納米帶的現(xiàn)象。我們較為詳細(xì)地研究了銀螺旋納米帶的制備條件,微觀結(jié)構(gòu)與形成機(jī)理。具體研究結(jié)果如下:1.Cu2...
【文章來源】：北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】：84 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
化學(xué)還原法制備不同形態(tài)的銀結(jié)構(gòu)(a)以竹半纖維素為穩(wěn)定劑，葡萄糖為還原劑，在微波輔助的水介質(zhì)中合成了一種8.3–14.8nm的銀納米顆粒[26]
的水熱釜中進(jìn)行。為了得到 Ag 納米材料，尤其是 Ag 納米線，一般采用多元醇（乙二三醇）作為還原劑和溶劑，PVP 等作為分散穩(wěn)定劑，還原硝酸銀制備銀納米材料。例Hwan Lee 等[29]，采用乙二醇 (EG) 為溶劑和還原劑，PVP 為分散穩(wěn)定劑，在 CuCl2的參使用連續(xù)多步生長的方法來合成 400 500 μm 的超長銀納米線。Korte 等人[30]認(rèn)為，的加入能夠減緩反應(yīng)速率，更精細(xì)地控制 Ag 納米線的生長。所以在采用乙二醇 (EG劑和還原劑，PVP 為分散穩(wěn)定劑的同時(shí)，將 CuCl2加入到反應(yīng)混合物中。研究發(fā)現(xiàn)，以去除阻礙銀納米線表面生長位點(diǎn)的氧原子，有利于銀的沉積，同時(shí)也可以防止氧化另一方面，Cl 作為整個(gè)反應(yīng)的速率決定步驟，它形成了 AgCl 的臨時(shí)沉淀，AgCl 的解控制了反應(yīng)速率[31]。Choi 等人[32]利用了相同的原理，在 CuCl2的基礎(chǔ)上加入微量 Na到了與 SEM 相似的粒徑分布(直徑 50 nm，長度 20 μm)。同理 Wiley 等[33]則在反應(yīng)液加入 NaCl 和 NaBr，通過調(diào)節(jié)二者的含量及相對比例從而調(diào)控銀納米線的直徑，制備長徑比最高達(dá) 2000，直徑約為 20 nm 的超細(xì)銀納米線。溶劑熱法與常溫化學(xué)還原法相比，由于奧斯瓦爾得熟化(OStwald)效應(yīng)的存在，使熱法的銀納米材料結(jié)晶度更高，尺寸更可控。溶劑熱法是長徑比大的銀納米線制備的法，由于分散穩(wěn)定劑的存在，該方法制備的銀納米線多具有孿晶結(jié)構(gòu)。
第 1 章 緒 論，溶劑熱法采用還原溶劑(多元醇)將銀鹽還原為金屬銀，細(xì)化其反應(yīng)過程，實(shí)的溫度下，多元醇先被氧化成一種醛，這種醛才是真正的還原劑[34]。還原的銀多對十面體結(jié)構(gòu)的雙粒子(圖 1-2 (a),(b))[34]。接下來 Ag 原子會(huì)進(jìn)一步的吸附到這會(huì)迫使 Ag 納米線的軸向和徑向的生長，直到一個(gè)臨界階段。此時(shí)徑向生長向在{111}平面上繼續(xù)生長。在這種情況下，聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)被認(rèn)為是因?yàn)樗聂驶軌蛟趝100}平面上結(jié)合銀原子(圖 1-2 (c))，從而推動(dòng) Ag 納米線-36]。典型的 Ag 納米線欒晶 TEM 圖片可見圖 1-2(d)�；瘜W(xué)法
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]銀納米材料的合成及應(yīng)用的新進(jìn)展[J]. 孫德武,劉建新,翟宏菊,郭灝怡,史明慧,李桐,李亞麗,孔曉宇. 現(xiàn)代化工. 2016(03)
[2]液相化學(xué)還原法制備納米銀及抗菌性能研究[J]. 孔茉莉,高冠慧,常雪婷,尹衍升. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(18)
[3]LB薄膜技術(shù)在尖端材料制備中的應(yīng)用[J]. 柯善明,劉來君,唐波,樊慧慶. 材料導(dǎo)報(bào). 2005(01)
本文編號：3485063
【文章來源】：北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】：84 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
化學(xué)還原法制備不同形態(tài)的銀結(jié)構(gòu)(a)以竹半纖維素為穩(wěn)定劑，葡萄糖為還原劑，在微波輔助的水介質(zhì)中合成了一種8.3–14.8nm的銀納米顆粒[26]
的水熱釜中進(jìn)行。為了得到 Ag 納米材料，尤其是 Ag 納米線，一般采用多元醇（乙二三醇）作為還原劑和溶劑，PVP 等作為分散穩(wěn)定劑，還原硝酸銀制備銀納米材料。例Hwan Lee 等[29]，采用乙二醇 (EG) 為溶劑和還原劑，PVP 為分散穩(wěn)定劑，在 CuCl2的參使用連續(xù)多步生長的方法來合成 400 500 μm 的超長銀納米線。Korte 等人[30]認(rèn)為，的加入能夠減緩反應(yīng)速率，更精細(xì)地控制 Ag 納米線的生長。所以在采用乙二醇 (EG劑和還原劑，PVP 為分散穩(wěn)定劑的同時(shí)，將 CuCl2加入到反應(yīng)混合物中。研究發(fā)現(xiàn)，以去除阻礙銀納米線表面生長位點(diǎn)的氧原子，有利于銀的沉積，同時(shí)也可以防止氧化另一方面，Cl 作為整個(gè)反應(yīng)的速率決定步驟，它形成了 AgCl 的臨時(shí)沉淀，AgCl 的解控制了反應(yīng)速率[31]。Choi 等人[32]利用了相同的原理，在 CuCl2的基礎(chǔ)上加入微量 Na到了與 SEM 相似的粒徑分布(直徑 50 nm，長度 20 μm)。同理 Wiley 等[33]則在反應(yīng)液加入 NaCl 和 NaBr，通過調(diào)節(jié)二者的含量及相對比例從而調(diào)控銀納米線的直徑，制備長徑比最高達(dá) 2000，直徑約為 20 nm 的超細(xì)銀納米線。溶劑熱法與常溫化學(xué)還原法相比，由于奧斯瓦爾得熟化(OStwald)效應(yīng)的存在，使熱法的銀納米材料結(jié)晶度更高，尺寸更可控。溶劑熱法是長徑比大的銀納米線制備的法，由于分散穩(wěn)定劑的存在，該方法制備的銀納米線多具有孿晶結(jié)構(gòu)。
第 1 章 緒 論，溶劑熱法采用還原溶劑(多元醇)將銀鹽還原為金屬銀，細(xì)化其反應(yīng)過程，實(shí)的溫度下，多元醇先被氧化成一種醛，這種醛才是真正的還原劑[34]。還原的銀多對十面體結(jié)構(gòu)的雙粒子(圖 1-2 (a),(b))[34]。接下來 Ag 原子會(huì)進(jìn)一步的吸附到這會(huì)迫使 Ag 納米線的軸向和徑向的生長，直到一個(gè)臨界階段。此時(shí)徑向生長向在{111}平面上繼續(xù)生長。在這種情況下，聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)被認(rèn)為是因?yàn)樗聂驶軌蛟趝100}平面上結(jié)合銀原子(圖 1-2 (c))，從而推動(dòng) Ag 納米線-36]。典型的 Ag 納米線欒晶 TEM 圖片可見圖 1-2(d)�；瘜W(xué)法
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]銀納米材料的合成及應(yīng)用的新進(jìn)展[J]. 孫德武,劉建新,翟宏菊,郭灝怡,史明慧,李桐,李亞麗,孔曉宇. 現(xiàn)代化工. 2016(03)
[2]液相化學(xué)還原法制備納米銀及抗菌性能研究[J]. 孔茉莉,高冠慧,常雪婷,尹衍升. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(18)
[3]LB薄膜技術(shù)在尖端材料制備中的應(yīng)用[J]. 柯善明,劉來君,唐波,樊慧慶. 材料導(dǎo)報(bào). 2005(01)
本文編號：3485063
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