靜電紡絲法制備微納纖維及其電化學(xué)傳感器的應(yīng)用.pdf

1、近年來，一維金屬氧化物納米結(jié)構(gòu)的材料在催化、電化學(xué)傳感和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛已引起了極大關(guān)注。靜電紡絲技術(shù)是一種簡單快捷有效制備一維連續(xù)微納米纖維材料的方法，其制成的纖維膜具有多孔結(jié)構(gòu)和較高的比表面積等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展迅速并逐漸成為納米材料研究領(lǐng)域熱點(diǎn)。本論文利用靜電紡絲法構(gòu)筑了一系列新型電化學(xué)傳感器，主要研究內(nèi)容有:
　　1、利用靜電紡絲技術(shù)在鉑電極表面制備了氧化鋅纖維膜載體，通過在氧化鋅纖維表面電沉積磷鎢酸，得到氧化鋅負(fù)載磷鎢酸修飾

2、鉑電極。掃描電鏡顯示氧化鋅纖維呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，纖維直徑約為300nm，紅外光譜法確認(rèn)了磷鎢酸在纖維表面的附著。采用循環(huán)伏安法(CV)和計時電流法(IT)研究了抗壞血酸(AA)在該修飾電極上的電催化作用。研究結(jié)果表明，該電極對AA響應(yīng)快速、靈敏度高，在8.8×10-7～3.3×10-4 mol/L濃度范圍內(nèi)，抗壞血酸與修飾電極響應(yīng)信號呈線性關(guān)系，檢出限為2.5×10-7 mol/L。
　　2、利用靜電紡絲技術(shù)制備了磷鉬酸(PMoA)/二

3、氧化鈦(TiO2)的復(fù)合微納纖維材料，制成其修飾的碳糊電極(CPE)，研究了該修飾碳糊電極對多巴胺(DA)的電催化氧化作用。通過掃描電鏡法(SEM)、X射線衍射法(XRD)和紅外光譜法(FTIR)表征了微納材料的結(jié)構(gòu)形貌，并采用循環(huán)伏安法和計時電流法對DA進(jìn)行測定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，DA在2.5×10-8～1.71×10-4 mol/L的濃度范圍內(nèi)，該修飾碳糊電極在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件下的響應(yīng)電流與濃度成良好的線性關(guān)系，檢測限為1.59×10-8m

4、ol/L(S/N=3)。
　　3、在鉑電極表面合成Mn(Ac)2-PVA纖維膜，經(jīng)過煅燒，獲得了一種新型對硝基苯酚(PNP)型傳感器。采用SEM、XRD和FTIR對纖維形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，MnOx呈現(xiàn)均勻的網(wǎng)狀纖維結(jié)構(gòu)，表面具有多孔結(jié)構(gòu)。采用CV對該修飾電極進(jìn)行了檢測，并用IT研究了PNP在該修飾電極上的電催化還原性能。結(jié)果表明，MnOx/Pt電極對PNP具有很好的催化還原作用，檢測范圍為4.2×10-7～4.6×10-4mol/

5、L，檢測限為7.25×10-8 mol/L。
　　4、利用靜電紡絲技術(shù)和煅燒過程制備了鈷摻雜氧化鋅的復(fù)合微納纖維材料，利用物理吸附作用將Co-ZnO的復(fù)合材料負(fù)載于ITO上制成Co-ZnO/ITO電極。采用SEM、XRD和FTIR對纖維形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，Co(Ac)2-Zn(Ac)2-PVP呈現(xiàn)均勻的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，用CV研究了修飾電極的直接電化學(xué)性質(zhì)，并采用差示脈沖伏安法對H2O2進(jìn)行了測定。結(jié)果顯示，H2O2在5.00×10-7～