三維石墨烯空心球的制備及電化學(xué)性能研究.pdf

1、石墨烯是一種只有單層原子厚度的二維材料，具有優(yōu)異的機(jī)械性能以及物理化學(xué)性能，因而受到研究者的關(guān)注。但是二維的結(jié)構(gòu)，大大降低了石墨烯與溶液的接觸面積，因此石墨烯在電化學(xué)傳感器方面的應(yīng)用受到了較大的限制。三維(3D)石墨烯空心球(hollow graphene balls)具有三維中空的結(jié)構(gòu)，相比于二維的石墨烯，在保留二維石墨烯優(yōu)異性能外，具有大的比表面積且形變場穩(wěn)定，與溶液的接觸面積更大，電化學(xué)性能優(yōu)異。本文通過還原氯化鎳的方法制備球形鎳

2、顆粒模板，然后通過碳化包覆法將石墨烯包覆在鎳顆粒模板表面，刻蝕鎳，制備三維石墨烯空心球。
　　采用掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)對三維石墨烯空心球進(jìn)行形貌及尺寸的表征，并進(jìn)行了X射線衍射(XRD)與拉曼光譜(Raman)表征，確定三維石墨烯空心球的結(jié)構(gòu)以及缺陷。SEM圖和TEM圖中可以看出三維石墨烯空心球球形結(jié)構(gòu)完整，尺寸約為100 nm，分散性較好。XRD分析結(jié)果顯示三維石墨烯空心球純凈無雜質(zhì)。Raman光譜證明三

3、維石墨烯空心球?yàn)樯賹咏Y(jié)構(gòu)且低缺陷。
　　將三維石墨烯空心球通過自動(dòng)噴涂設(shè)備噴涂在ITO導(dǎo)電玻璃表面，構(gòu)建三維石墨烯空心球/ITO電極，用于生物傳感器中左旋多巴(L-DOPA)的檢測。采用循環(huán)伏安(CV)與差分脈沖循環(huán)伏安(DPV)對三維石墨烯空心球/ITO電極進(jìn)行電化性能測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明三維石墨烯空心球/ITO電極在濃度為0-80μM的范圍下，對L-DOPA檢測的靈敏度為0.48μA·μM-1。在UA干擾下的DPV測試，證明該電