功能微納米材料的可控合成及其電催化與傳感研究.pdf

1、近年來，微納米科學(xué)與技術(shù)由于其增強(qiáng)的電催化活性和電傳感能力獲得了科學(xué)家廣泛地關(guān)注。微納米材料的性能由一系列的因素決定，比如材料的組成、大小、形貌和結(jié)構(gòu)（實(shí)心或空心）等。我們可以通過控制這些影響因素來調(diào)控合成微納米材料，這些性能增強(qiáng)的材料可以用于特殊的應(yīng)用領(lǐng)域。最近，金屬微納米材料的形貌可控合成已經(jīng)取得了較大進(jìn)展?？煽睾铣尚蚊插漠惖奈⒓{米材料看起來像是美學(xué)問題，但因其獨(dú)特的性能，它的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其美學(xué)成就。在過去的二十年里，人們致力于將一

2、維的材料組裝成三維的結(jié)構(gòu)，使其具有獨(dú)特的性能與應(yīng)用潛能。雖然有許多成功制備微納米材料的案例，但可控合成微納米材料仍然處于發(fā)展的初始階段。
　　本文研究了幾種多級(jí)微納米材料的可控合成以及它們?cè)陔姶呋碗妭鞲猩系膽?yīng)用。具體實(shí)驗(yàn)包括以下四個(gè)部分：⑴蠕蟲狀鈀納米管的簡(jiǎn)單合成及其對(duì)乙二醇的高催化活性。蠕蟲狀鈀納米管(Pd WNTs)可以簡(jiǎn)單地通過還原由煅燒Pd2+和丁二酮肟反應(yīng)得到的沉淀物([Pd(dimethylglyoxime)2]n)

3、獲得的PdO WNTs來制備。制備得到的Pd WNTs對(duì)乙二醇(EG)氧化有極好的電催化活性和穩(wěn)定性。這些優(yōu)勢(shì)使其在發(fā)展高效的燃料電池方面有潛在的實(shí)用價(jià)值。⑵尿素輔助的電化學(xué)法合成鉑納米花及其高電催化活性。提出了一種簡(jiǎn)單可控的方法在玻碳電極上電沉積單分散的Pt納米花。我們通過改變不同的電位、電沉積時(shí)間、尿素濃度和H2PtCl6的量來研究不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)產(chǎn)物的影響。我們發(fā)現(xiàn)，尿素對(duì)Pt沉積物的生長(zhǎng)有很大影響。與Pt納米粒子相比，我們獲得的P

4、t納米花擁有更大的電活性面積(ESA)，并在催化氧化EG的過程中顯示出卓越的催化能力。⑶低溫水熱法合成MnO2-Ag空心微球及其對(duì)H2O2的傳感研究。通過原位氧化還原反應(yīng)在較低的溫度(130℃)下溫和地合成了層狀堆積的MnO2-Ag中空微球(HMs)，該方法沒有用到晶種或者模板，而是在尿素溶液中用奧斯特瓦爾德成熟的原理合成。該MnO2-Ag中空微球?qū)2O2顯示了良好的催化活性，制得的H2O2傳感器性能良好。⑷還原石墨烯-氧化亞銅的合成