Cu 2 O/Ag復合納米結構的制備和電化學傳感性能研究
發(fā)布時間:2021-11-09 09:23
電化學傳感器具有結構相對簡單,成本低,靈敏度高,可用于實時監(jiān)測等優(yōu)點,因而廣泛在衛(wèi)生、化工、煤礦、環(huán)保等領域被應用于對特定化學物質的檢測。銀(Ag)納米材料因為其良好的電化學性能被應用到電化學傳感器的構建上,但單獨的Ag納米顆粒的分散性和穩(wěn)定性較差。而Cu2O因其原料價格低廉,制備過程簡易,具有合適的氧化還原電位等特點,也可用于制備電化學傳感器,但是單獨Cu2O制備的傳感器具有線性范圍窄,靈敏度低的缺點。本論文選擇Cu2O/Ag復合材料的制備和電化學傳感性能研究為題,開發(fā)了一種簡便的一步合成法得到了Cu2O/Ag復合納米結構,并成功將其應用到過氧化氫(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。我們較為詳細地研究了銀螺旋納米帶的制備條件,微觀結構與形成機理。具體研究結果如下:1.Cu2...
【文章來源】:北京工業(yè)大學北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
化學還原法制備不同形態(tài)的銀結構(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中合成了一種8.3–14.8nm的銀納米顆粒[26]
的水熱釜中進行。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]認為,的加入能夠減緩反應速率,更精細地控制 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,將 CuCl2加入到反應混合物中。研究發(fā)現(xiàn),以去除阻礙銀納米線表面生長位點的氧原子,有利于銀的沉積,同時也可以防止氧化另一方面,Cl 作為整個反應的速率決定步驟,它形成了 AgCl 的臨時沉淀,AgCl 的解控制了反應速率[31]。Choi 等人[32]利用了相同的原理,在 CuCl2的基礎上加入微量 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]則在反應液加入 NaCl 和 NaBr,通過調節(jié)二者的含量及相對比例從而調控銀納米線的直徑,制備長徑比最高達 2000,直徑約為 20 nm 的超細銀納米線。溶劑熱法與常溫化學還原法相比,由于奧斯瓦爾得熟化(OStwald)效應的存在,使熱法的銀納米材料結晶度更高,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構。
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,細化其反應過程,實的溫度下,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構的雙粒子(圖 1-2 (a),(b))[34]。接下來 Ag 原子會進一步的吸附到這會迫使 Ag 納米線的軸向和徑向的生長,直到一個臨界階段。此時徑向生長向在{111}平面上繼續(xù)生長。在這種情況下,聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)被認為是因為它的羰基能夠在{100}平面上結合銀原子(圖 1-2 (c)),從而推動 Ag 納米線-36]。典型的 Ag 納米線欒晶 TEM 圖片可見圖 1-2(d)。化學法
【參考文獻】:
期刊論文
[1]銀納米材料的合成及應用的新進展[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. 材料導報. 2011(18)
[3]LB薄膜技術在尖端材料制備中的應用[J]. 柯善明,劉來君,唐波,樊慧慶. 材料導報. 2005(01)
本文編號:3485063
【文章來源】:北京工業(yè)大學北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
化學還原法制備不同形態(tài)的銀結構(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中合成了一種8.3–14.8nm的銀納米顆粒[26]
的水熱釜中進行。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]認為,的加入能夠減緩反應速率,更精細地控制 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,將 CuCl2加入到反應混合物中。研究發(fā)現(xiàn),以去除阻礙銀納米線表面生長位點的氧原子,有利于銀的沉積,同時也可以防止氧化另一方面,Cl 作為整個反應的速率決定步驟,它形成了 AgCl 的臨時沉淀,AgCl 的解控制了反應速率[31]。Choi 等人[32]利用了相同的原理,在 CuCl2的基礎上加入微量 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]則在反應液加入 NaCl 和 NaBr,通過調節(jié)二者的含量及相對比例從而調控銀納米線的直徑,制備長徑比最高達 2000,直徑約為 20 nm 的超細銀納米線。溶劑熱法與常溫化學還原法相比,由于奧斯瓦爾得熟化(OStwald)效應的存在,使熱法的銀納米材料結晶度更高,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構。
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,細化其反應過程,實的溫度下,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構的雙粒子(圖 1-2 (a),(b))[34]。接下來 Ag 原子會進一步的吸附到這會迫使 Ag 納米線的軸向和徑向的生長,直到一個臨界階段。此時徑向生長向在{111}平面上繼續(xù)生長。在這種情況下,聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)被認為是因為它的羰基能夠在{100}平面上結合銀原子(圖 1-2 (c)),從而推動 Ag 納米線-36]。典型的 Ag 納米線欒晶 TEM 圖片可見圖 1-2(d)。化學法
【參考文獻】:
期刊論文
[1]銀納米材料的合成及應用的新進展[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. 材料導報. 2011(18)
[3]LB薄膜技術在尖端材料制備中的應用[J]. 柯善明,劉來君,唐波,樊慧慶. 材料導報. 2005(01)
本文編號:3485063
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