溫敏聚合物/功能化MWCNTs復(fù)合材料電化學(xué)傳感性能研究
發(fā)布時間:2022-01-11 22:07
近年來,隨著電化學(xué)傳感器研究的不斷深入,材料相關(guān)科學(xué)的不斷發(fā)展,單一材料應(yīng)用于電化學(xué)傳感器已經(jīng)不能滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。因此,研究者們不斷探索應(yīng)用于電化學(xué)傳感器的新材料,不同性質(zhì)的高分子材料及納米碳材料復(fù)合修飾電極被廣泛研究,希望得到更具智能化的電化學(xué)傳感材料。溫度響應(yīng)型高分子隨著溫度改變其鏈段結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變,具有獨(dú)特的溫敏特性。而納米碳材料由于擁有優(yōu)異的物理和化學(xué)性能,近年來也被廣泛的應(yīng)用,將溫度響應(yīng)型聚合物與納米碳材料結(jié)合成復(fù)合修飾材料,既能保持納米碳材料的導(dǎo)電性能和電催化性能,同時也能使復(fù)合材料擁有溫度響應(yīng)特性,使得復(fù)合修飾的電化學(xué)傳感器更具有智能化,為今后的研究及發(fā)展開辟了新的方向。本論文的主要工作概括如下:(1)通過無規(guī)共聚合成了溫敏型聚(N-異丙基丙烯酰胺-co-2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯)P(NIPAM-co-MEO2MA),將合成的溫敏高分子聚合物與羧基功能化多壁碳納米管(MWCNTs(COOH))通過一定比例制備成復(fù)合修飾材料修飾電極檢測對苯二酚(HQ),在26-40°C之間具有很好的可逆性能,在40°C下對對苯二酚(HQ)...
【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
電化學(xué)傳感器原理
縱橫比(通常約 300-1000)。CNT 擁有機(jī)械、電氣和熱量,質(zhì)量輕,導(dǎo)電性能好等優(yōu)異的物理化學(xué)性能使納米管成制造多功能聚合物納米復(fù)合材料。實(shí)驗表明單個單壁示出極高的拉伸模量[39]和拉伸強(qiáng)度[40]。由于碳納米管的這,因此研究人員都積極的探索這些納米材料的巨大潛力。只有少數(shù)目前市場上以納米管為主的商業(yè)產(chǎn)品。(CNT)是類圓柱形的管狀結(jié)構(gòu),半徑為幾納米到幾十厘米管(MWCNT)和單壁碳納米管(SWCNT)兩種。多可以達(dá)到 100nm 的直徑,管壁結(jié)構(gòu)復(fù)雜。單壁納米管(SW何形狀,并且已經(jīng)觀察到其直徑范圍為 0.4-3nm。碳納米性矢量進(jìn)行確定(見圖 1.2),由手性指數(shù)(n,m)表示。原子的幾何排列可以將碳納米管分為扶手椅型(n = m)然這兩種類型的管具有鏡像對稱性,但 m ≠ n 的納米管手螺旋性的對映體。自 1991 年多壁納米管被發(fā)現(xiàn)[42], 入的納米材料之一[43]。
適合于大規(guī)模加工。下面對幾種方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹:(a)電弧放電法如圖1.3所示,電弧放電技術(shù)一般涉及使用兩個高純石墨棒作為陽極和陰極。石墨棒在氦氣氛圍下匯集在一起并施加電壓直到達(dá)到穩(wěn)定的電弧。工藝變量取決于石墨棒的尺寸。當(dāng)陽極被消耗時,通過調(diào)節(jié)陽極的位置來保持陽極和陰極之間的恒定間隙。然后該材料沉積在陰極上以形成由熔融材料外殼和含有納米管和其他碳顆粒的較軟纖維芯組成的積聚物。為了使用電弧放電法合成單壁納米管,電極可以摻雜少量的金屬催化劑顆粒[44-45,51-53]。(b)激光燒蝕激光燒蝕首先用于富勒烯的初始合成,通過近年來研究者的共同努力,該技術(shù)有了一定突破,已經(jīng)可以制備單壁納米管[46,54-55]。在該技術(shù)中,使用激光在接近 1200 ℃的溫度下蒸發(fā)保持在受控氣氛烘箱中的石墨靶。激光燒蝕的一般設(shè)置如圖 1.4 所示,可將鈷和鎳催化劑摻雜在石墨靶中,用來生產(chǎn)單壁納米管[46]。圖 1.3 電弧放電技術(shù)示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]卟啉誘導(dǎo)pH和溫度雙響應(yīng)嵌段聚合物膠束化[J]. 武承林,趙莉芝,高耀華,賀歡,馬如江,安英麗,史林啟. 中國科技論文在線. 2009(03)
本文編號:3583527
【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
電化學(xué)傳感器原理
縱橫比(通常約 300-1000)。CNT 擁有機(jī)械、電氣和熱量,質(zhì)量輕,導(dǎo)電性能好等優(yōu)異的物理化學(xué)性能使納米管成制造多功能聚合物納米復(fù)合材料。實(shí)驗表明單個單壁示出極高的拉伸模量[39]和拉伸強(qiáng)度[40]。由于碳納米管的這,因此研究人員都積極的探索這些納米材料的巨大潛力。只有少數(shù)目前市場上以納米管為主的商業(yè)產(chǎn)品。(CNT)是類圓柱形的管狀結(jié)構(gòu),半徑為幾納米到幾十厘米管(MWCNT)和單壁碳納米管(SWCNT)兩種。多可以達(dá)到 100nm 的直徑,管壁結(jié)構(gòu)復(fù)雜。單壁納米管(SW何形狀,并且已經(jīng)觀察到其直徑范圍為 0.4-3nm。碳納米性矢量進(jìn)行確定(見圖 1.2),由手性指數(shù)(n,m)表示。原子的幾何排列可以將碳納米管分為扶手椅型(n = m)然這兩種類型的管具有鏡像對稱性,但 m ≠ n 的納米管手螺旋性的對映體。自 1991 年多壁納米管被發(fā)現(xiàn)[42], 入的納米材料之一[43]。
適合于大規(guī)模加工。下面對幾種方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹:(a)電弧放電法如圖1.3所示,電弧放電技術(shù)一般涉及使用兩個高純石墨棒作為陽極和陰極。石墨棒在氦氣氛圍下匯集在一起并施加電壓直到達(dá)到穩(wěn)定的電弧。工藝變量取決于石墨棒的尺寸。當(dāng)陽極被消耗時,通過調(diào)節(jié)陽極的位置來保持陽極和陰極之間的恒定間隙。然后該材料沉積在陰極上以形成由熔融材料外殼和含有納米管和其他碳顆粒的較軟纖維芯組成的積聚物。為了使用電弧放電法合成單壁納米管,電極可以摻雜少量的金屬催化劑顆粒[44-45,51-53]。(b)激光燒蝕激光燒蝕首先用于富勒烯的初始合成,通過近年來研究者的共同努力,該技術(shù)有了一定突破,已經(jīng)可以制備單壁納米管[46,54-55]。在該技術(shù)中,使用激光在接近 1200 ℃的溫度下蒸發(fā)保持在受控氣氛烘箱中的石墨靶。激光燒蝕的一般設(shè)置如圖 1.4 所示,可將鈷和鎳催化劑摻雜在石墨靶中,用來生產(chǎn)單壁納米管[46]。圖 1.3 電弧放電技術(shù)示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]卟啉誘導(dǎo)pH和溫度雙響應(yīng)嵌段聚合物膠束化[J]. 武承林,趙莉芝,高耀華,賀歡,馬如江,安英麗,史林啟. 中國科技論文在線. 2009(03)
本文編號:3583527
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