水熱合成MnO2納米材料及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、HYDRoTHERMALSYNTHESISOFMN02NANOMATERIALSANDTHEIRELECTROCHEMICALPROPERTIESADissertationSubmittedtotheGraduateSchoolofHenanNormalUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceZhangPeipeiSuperv

2、isor：FengJiujuDongWenjuMav2012摘要近年來，MnO：納米材料困其獨(dú)特的物理與化學(xué)特性，廣泛的應(yīng)用于鋰離子電池、離子交換、分子吸附、鋅錳電池、生物傳感器、催化劑材料、磁性材料以及超級電容器等諸多領(lǐng)域。自20世紀(jì)90年代以來，納米科技向電化學(xué)領(lǐng)域滲透，科技工作者丌始研發(fā)納米紱Mn02材料。由于其具有電化學(xué)性能良好、成本低、環(huán)境友好等特點(diǎn)，因此，在：_[業(yè)生產(chǎn)、傳感器及家庭電器電源等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。本論文主

3、要集中研究了Mn02納米棒J奠納米線的合成、表征、構(gòu)建的電化學(xué)傳感器以及在超級電容囂方面的應(yīng)用。一、水熱法制備13Mn02納米棒及亞硝酸鹽傳感器的構(gòu)建采用一種簡單的水熱方法來制備均一的、單晶13二氧化錳(13Mn02)納米棒，這種合成方法使用的原料簡單，只用高錳酸鉀和亞硝酸鋪在硫酸提供的酸性條件F反應(yīng)，無需任何晶種和模板。這種方法制各的[Mn02納米棒的平均直徑為30020nm，長度為1202“m。而且，還對反應(yīng)溶液pH值、反應(yīng)溫度以及

4、反應(yīng)物摩爾比對最終產(chǎn)品形貌的影響進(jìn)行了詳細(xì)研究。另外，研究了所制各的13Mn02納米棒對亞硝酸鹽的催化氧化能力。結(jié)果表明，制備的傳感器不僅具有較寬的線性范圍(O29gM2609mM，R=09986)。鞍高靈敏度(】2I“AmM。1)，以及低檢出限(O29IJM，S／N3)，而且響應(yīng)很快((5s)。二、利用BMn02納米棒構(gòu)建過氧化氫傳感器本文利用BMn02納米棒修飾玻碳電極，構(gòu)建了一種新型的過氧化氫(H202)傳感器。13Mn02納米棒

5、是通過簡單的水熱法制得的并對材料進(jìn)行掃描電子顯微鏡和x射線衍射表征。通過循環(huán)伏安法表征13Mrl02納米棒修飾玻碳電極的電化學(xué)性能。此傳感器對過氧化氫表現(xiàn)良好的催化氧化能力，從245laM到4285mM范圍內(nèi)都表現(xiàn)出良好的線性關(guān)系：靈敏度高(2l74laAmM’1)：檢測限低(245laM，S／N3)：響應(yīng)快(小于5s)等優(yōu)點(diǎn)。三、簡單水熱法合成MnO：納米線咀及在超絨電容器中的應(yīng)用采用一種簡單的水熱方法來制備形貌均一的、單晶7MnOO