碳納米管復(fù)合材料的制備及其在電化學(xué)中的應(yīng)用研究.pdf

1、由于碳納米管復(fù)合材料不僅能保留各成分的優(yōu)良性能,而且在光學(xué)、化學(xué)及其它性能方面表現(xiàn)出單獨(dú)材料所沒(méi)有的性能而引起科技工作者廣泛關(guān)注。這些材料的合成過(guò)程對(duì)其在電化學(xué)中的催化性能有著重要影響。因此,選擇適當(dāng)?shù)暮铣赏緩?改善傳統(tǒng)納米材料制備過(guò)程中的不足是十分重要的。本文采用簡(jiǎn)便高效的方法制備了幾種具有代表性的碳納米管復(fù)合材料,如NiO／MWNTS、CeO2／MWNTs、Pt／MWNTs和Pd／MWNTs,其優(yōu)良的電催化活性表明這些材料在生物傳感

2、器和燃料電池中有很廣闊的應(yīng)用前景。開(kāi)展了以下的研究工作:
　　 1.采用簡(jiǎn)單高效的水熱合成法制備N(xiāo)iO／MWNTs納米復(fù)合材料,并將其用于蛋白質(zhì)的固定化和生物傳感器件的設(shè)計(jì)。選用肌紅蛋白作為直接電化學(xué)研究的模型,該材料固定肌紅蛋白后能促進(jìn)其活性中心與電極表面之間的直接電子傳導(dǎo),并且所構(gòu)建的傳感器對(duì)H2O2具有很高的電催化活性。由于所構(gòu)建的生物傳感器具有操作簡(jiǎn)單、響應(yīng)迅速、良好穩(wěn)定性和重現(xiàn)性等特點(diǎn),使該材料在蛋白質(zhì)的固定化及制備第

3、三代生物傳感器方面有很廣泛的應(yīng)用前景。
　　 2.本文采用CeO2／WNTs納米復(fù)合材料固定肌紅蛋白并構(gòu)建了新型電化學(xué)生物傳感器。紫外-可見(jiàn)吸收光譜及電化學(xué)研究表明該材料不僅可以很好地保留肌紅蛋白的生物活性,還可加速其與電極表面之間的直接電子傳輸。低米氏常數(shù)(63.3μM)表明該傳感器對(duì)H2O2有很高的親和力和電催化活性。該納米材料在蛋白質(zhì)的固定化和第三代生物傳感器構(gòu)建等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。
　　 3.采用新穎方法把

4、單分散的Pt納米粒子負(fù)載于MWNTs表面,即在三甘醇中高溫裂解Pt(acac)2,原位合成單分散的Pt／MWNTs納米復(fù)合材料。采用X射線衍射法、掃描電鏡和透射電鏡等對(duì)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,發(fā)現(xiàn)可通過(guò)改變Pt(acac)2／MWNTs質(zhì)量比有效調(diào)控Pt納米顆粒粒徑及其在MWNTs表面負(fù)載密度。電化學(xué)研究表明該材料對(duì)甲醇、氧氣等有很高的電催化活性,在燃料電池和生物傳感器領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
　　 4.通過(guò)在三甘醇中高溫裂解P