富勒烯材料修飾電極的制備及其在電催化中的應用1.pdf

1、對富勒烯（C60）進行功能化后，通過組裝方法獲得比表面積大、性質穩(wěn)定、利于納米金屬顆粒均勻分散的基底材料，以此制備導電性能高、電化學活性面積大的修飾電極，并應用于直接甲醇燃料電池和電化學生物傳感器。
　　首先，合成系列富勒烯衍生物及測定其電化學性質。通過經典Prato反應制備系列功能化富勒烯——含有吸電子、供電子基團的富勒烯吡咯烷衍生物，利用電化學循環(huán)伏安法及密度泛函理論(DFT)計算研究了取代基效應與LUMO能級之間的關系，并構

2、建了C60衍生物的LUMO軌道和Hammett取代基常數(shù)之間的線性關系。
　　其次，研究基于富勒烯材料修飾電極的生物傳感器的構建及應用。通過再沉淀法得到C60納米顆粒，并以浸提法轉移至玻碳電極表面，經簡單的電沉積法將納米片狀鉑沉積于富勒烯修飾電極上，構建負載納米片鉑的富勒烯修飾電極。以所構建的修飾電極作為電化學生物傳感器，實現(xiàn)了多巴胺（DA）、抗壞血酸（AA）和尿酸（UA）的同時測定。利用納米鉑與富勒烯之間的協(xié)同作用，從而提高電極

3、的電子傳遞能力和電催化性能，使構建的生物傳感器具有靈敏度高、重現(xiàn)性好、穩(wěn)定性高的優(yōu)點。
　　最后，研究了富勒烯材料在直接甲醇燃料電池（DMFCs）中的應用。成功制備了含有吡啶基C60的納米片狀自組裝結構，并通過電沉積法在富勒烯材料表面負載了納米薄片的金屬鉑（Pt/PyC60），應用于DMFCs中的甲醇氧化反應。通過系列的電催化性能對比測試，所制備的Pt/PyC60展示出了遠優(yōu)于無載體納米片鉑和商業(yè)Pt/C催化劑的電催化活性和穩(wěn)定性