水熱法生長微-納米結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、21世紀(jì)，隨著微納科技的發(fā)展，有關(guān)微納材料的研究也更加深入，人們不再局限于簡單的合成微納材料以及對其形貌和性能的簡單探索，而是更注重從實際應(yīng)用出發(fā)來合成具有特殊高性能的微納材料。與塊狀材料不同，微納材料具有其沒有的表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧穿效應(yīng)等諸多特殊性質(zhì)，因此微納材料在許多實際應(yīng)用領(lǐng)域都有著廣闊的前景。比如:微納材料在生物傳感、工業(yè)催化、能源存儲以及信息傳遞等方面都有著很好的應(yīng)用前景。
　　在本文中，我們通過水熱法再結(jié)

2、合煅燒，制備了不同材料和形貌的金屬氧化物微/微納結(jié)構(gòu)。對材料制備的實驗條件和參數(shù)進(jìn)行了探究，找到了形貌控制的實驗條件。并根據(jù)材料的結(jié)構(gòu)和自身特點(diǎn)對其進(jìn)行了相應(yīng)的電化學(xué)性能。主要研究內(nèi)容如下:
　　1.制備六瓣花狀ZnO-CuO復(fù)合材料
　　利用水熱法在聚合物的輔助條件下合成純凈的CuO、ZnO。在此基礎(chǔ)上，通控制醋酸鋅和醋酸銅的比例來合成六瓣花狀微納結(jié)構(gòu)，煅燒之后得到六瓣花狀ZnO-CuO復(fù)合微納材料。利用X射線衍射儀、掃描

3、電子顯微鏡、透射電子顯微鏡等手段對其物相、形貌、組成和晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，初步探究了合成六瓣花狀ZnO-CuO微納材料的形貌與合成條件之間的關(guān)系。
　　2.基于Cu/CuO微納結(jié)構(gòu)的抗壞血酸傳感器
　　利用水熱法在泡沫鎳上合成Cu/CuO微納結(jié)構(gòu)，通過掃描電子顯微鏡表征了其形貌結(jié)構(gòu)，利用XRD確定了其組成。之后將該材料直接用作電極對抗壞血酸的傳感性能進(jìn)行了測試，循環(huán)伏安法和計時電流法檢測結(jié)果顯示，基于泡沫鎳負(fù)載Cu/CuO微納

4、結(jié)構(gòu)制備的抗壞血酸生物傳感器具有更高的電流響應(yīng)和良好的靈敏度，并且電極材料制備簡單，性能優(yōu)異，成本低廉。
　　3.基于微納結(jié)構(gòu)的無酶型抗壞血酸生物傳感器
　　通過水熱合成了血紅細(xì)胞狀Fe2O3微納結(jié)構(gòu)，首先對其形貌、結(jié)構(gòu)、組成等進(jìn)行了表征。然后將血紅細(xì)胞狀Fe2O3微納結(jié)構(gòu)修飾于碳糊電極，構(gòu)建了無酶型抗壞血酸生物傳感器，通過循環(huán)伏安法和計時電流法對其生物傳感性能驚醒了測試。結(jié)果表明，該生物傳感器的性能良好;與金電極、玻碳電極

5、構(gòu)建的生物傳感器相比，該生物傳感器具有成本低廉，使用簡單方便，可重復(fù)多次使用，并且存儲方便等優(yōu)點(diǎn)。
　　4.碳布負(fù)載氫氧化鈷微納片的制備及其超級電容性能
　　利用水熱法在柔性碳布襯底上一步合成氫氧化鈷微納片，利用掃描電子顯微鏡對其形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡單分析。結(jié)合氫氧化鈷自身的性質(zhì)和形貌特點(diǎn)，我們將該材料作為電極材料對其超級電容性能進(jìn)行了初步探究。通過循環(huán)伏安法和計時電位法的測試，結(jié)果表明，該電極表現(xiàn)出較高的比電容、較好的倍率特性