面向氧化亞銅的金屬泡沫電極的光電化學感知特性及離子檢測應用.pdf

1、光電化學檢測作為一種新型的檢測手段，能夠?qū)⒓钤葱盘柡捅尘靶盘柗蛛x開來，具有背景信號低、靈敏度高且易于便攜等優(yōu)點，在生物、醫(yī)學、環(huán)境檢測等方面取得了重大進展并成為目前眾多研究的焦點，而光電化學檢測核心在于尋找光電活性材料和靈敏的檢測電極。半導體納米材料由于其可控的禁帶寬度和導電性，使其成為光電檢測最具潛力的光電活性材料，而金屬泡沫由于其良好的導電性和透光性成為光電化學檢測電極的候選材料之一。本文制備了高性能的基于氧化亞銅的泡沫銅光電化學

2、活性電極，具體工作如下:
　　制備以高導電的泡沫銅為基底，通過電化學沉積快速合成氧化亞銅電極，研究了隨著沉積電壓、沉積溫度和測試偏壓的變化等對氧化亞銅/泡沫銅電極的光電性能的影響，通過設計制備光電化學特性檢測裝置，研究了裝置的開關(guān)時間對電極光電檢測的影響，通過瞬態(tài)光電流響應測試技術(shù)研究電極的導電類型和光電響應能力，經(jīng)過優(yōu)化后的電極的光電流密度值達到128μA/cm2。之后研究了電沉積溫度和沉積結(jié)束后電極維持在沉積液的時間對氫氧化銅

3、量子點的生長情況的影響，實驗證明，經(jīng)過沉積電壓等優(yōu)化后，線狀氫氧化銅量子點與氧化亞銅協(xié)同作用能夠更加快速地分離光生載流子，使光電流密度值由128μA/cm2增至288μA/cm2，實驗最后研究了氫氧化銅/氧化亞銅/泡沫銅電極的穩(wěn)定性，在1000s光開關(guān)的條件下光電流密度保持率超過90％，說明電極的穩(wěn)定性良好。
　　為了增加基底的比表面積和調(diào)整基底的微觀形貌從而使電極能夠承載更多的光電活性物質(zhì)，本實驗通過電化學沉積在泡沫銅基底上制備

4、得到還原氧化石墨烯(rGO)，并與制備氫氧化銅量子點/氧化亞銅/泡沫銅電極上相同實驗條件下得到石墨烯修飾的氧化銅量子點/氧化亞銅/泡沫銅電極，實驗研究了不同厚度的rGO對電極光電響應特性的影響，并與ITO為基底的氧化亞銅電極進行對比。經(jīng)過掃描電鏡、透射電鏡和紫外-可見吸收光譜等表征證明，憑借石墨烯優(yōu)異的導電性與褶皺結(jié)構(gòu)特征使得泡沫銅相對于ITO電極能夠負載更多的光電活性物質(zhì)，且經(jīng)過光電測試后光電流密度達到了400μA/cm2且在1000