【摘要】：本論文利用簡單的氫氣泡模板法和磁控濺射/脫合金法的方式分別在銅箔基體上制備了多孔銅材料和納米多孔銅材料。在多孔銅基體上電化學沉積二硫化鉬,制備了用作鋰離子電池負極的NPCu/MoS2復合電極材料;通過原位氧化法將納米多孔銅表面原位氧化成氧化銅,制備了用于葡萄糖無酶檢測的NPCu/CuO復合電極材料;通過原位置換法在納米多孔銅表面負載了貴金屬鉑,制備了用作電解制氫的NPCu/Pt復合電極材料。將所制備的復合電極材料進行了系統的表征。實驗結果表明,NPCu/MoS2復合電極材料有著連續(xù)的三維空間結構。多孔銅的平均孔徑在17.3μm左右,其孔壁由樹枝狀的銅組成,所負載的二硫化鉬完全包覆在多孔銅基體上并呈現出直徑為1.2μm的球狀。將其組裝成紐扣電池測試后,在電流密度為100 mA g-1時循環(huán)100圈后仍然有著705.5 mAh g-1的容量,而平板銅/二硫化鉬復合電極材料只有35.4 mAh g-1的容量,當電流密度從100 mAg-1 到 200,500,1000 mA g-1 再回到 100 mA g-1 仍然有著 567.9 mAh g-1 的容量。除此之外,充放電循環(huán)測試后的電極材料同樣在文中進行了表征和分析。我們詳細的研究了單靶磁控濺射參數對由單個金屬靶材濺射所得材料的厚度和表面顆粒度的影響,發(fā)現其隨著濺射功率和濺射時間的增加,厚度和表面粒度分別呈現出線性的變化規(guī)律�；诓煌瑸R射功率參數的匹配,我們成功制備了Cu77A123,Cu63A137和Cu58Al42三種不同元素原子比的前驅體材料,在腐蝕后發(fā)現由前驅體Cu58Al42所得的納米多孔銅材料具有最大的比表面積,其粗糙系數為29.7,平均孔徑尺寸在88.8±3.5nm,納米多孔銅內部仍然有著連續(xù)的納米多孔結構。由前驅體Cu58Al42脫合金所得的納米多孔銅在表面原位氧化生成氧化銅后仍能保持其原有的結構,原位氧化所得的氧化銅呈現出花瓣狀,并均勻的分布在納米多孔銅表面。對葡萄糖進行檢測時發(fā)現其葡萄糖濃度檢測上限能夠達到10 mM,下限可達1μM,與其他材料相比NPCu/CuO具有較高的靈敏度(362.0 μAcm-2 mM-1),并且具有很強的抗干擾能力和較高的工作穩(wěn)定性。除此之外,不同前驅體材料脫合金原位氧化后對葡萄糖的響應也在文中進行了探討。對由前驅體Cu63Al37和Cu58Al42腐蝕所得納米多孔銅分別在氯鉑酸溶液中原位置換負載了貴金屬鉑,由Cu58Al42所得材料負載鉑的量要高于由前驅體Cu63Al37所得的材料,但是兩種材料負載鉑后還能保持著納米多孔銅的基本結構但是孔洞明顯變大。對由前驅體Cu63Al37脫合金負載Pt后所得的復合電極材料進行了電解制氫的初步實驗,發(fā)現其具有較好的析氫效果,塔菲爾斜率為36 mV dec-1,且起峰電位基本接近于0V,與平板銅在相同條件下負載鉑相比具有較大的優(yōu)勢,以及與純Pt和其它Pt系材料相比具有較好的應用價值。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG146.11;TB383.4

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本文編號：2427674