金属纳米颗粒/碳纳米纤维复合材料及其电催化活性研究

来源 :中国科学院长春应用化学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ZS54902
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
碳纳米纤维(CNF)具有与碳纳米管相似的表面化学特性、高的机械强度、良好的导电性和大的比表面积,可作为理想的催化剂载体,应用于催化、燃料电池和传感器等领域。电纺技术作为制备尺寸在纳米级到微米级纤维的有效方法,已经被成功地用于制备聚合物、陶瓷、金属以及无机/有机复合纤维;而且,制备的纤维在许多领域有着巨大的应用前景。采用电纺方法制备了Pd纳米颗粒负载的CNF(Pd/CNF)复合材料,另外,以电纺CNF为载体,制备了PtxAu100-x/CNF双金属催化剂;研究了制备的纳米复合材料对小分子的电催化活性。本研究工作的主要内容和创新点表现在以下几个方面:   1.首次利用电纺技术和热处理过程制备了Pd/CNF纳米复合材料,研究了其对H2O2和NADH的电催化活性。制备的复合材料中Pd纳米颗粒具有较高的分散性和稳定性,而且生成的CNF具有部分石墨化的结构。Pd/CNF修饰的碳糊电极(Pd/CNF-CPE)与裸CPE相比具有较快的电子转移速率,对H2O2的还原和NADH的氧化反应显示了很高的电催化活性。实现了这两种物质的直接电化学检测,且检测具有较高的灵敏度和较宽的线性范围。该修饰电极在检测H2O2时不受共存的尿酸(UA)和抗坏血酸(AA)的干扰,并且具有较高的抗污染性能。   2.将Pd/CNF-CPE用于同时电化学检测多巴胺(DA)、UA和AA。用循环伏安法(CV)和微分脉冲伏安法(DPV)研究了这些物质在Pd/CNF-CPE上的电化学行为。与裸CPE相比,Pd/CNF的存在显著降低了这些物质的氧化过电位。利用DPV方法可得到三个完全分离的氧化峰,从而实现了三种物质的同时电化学检测。将该传感器用于实际样品的检测,得到了满意的结果。   3.以电纺CNF为载体,采用电化学共沉积的方法制备了PtxAu100-x/CNF双金属催化剂,并研究其对甲酸氧化反应的电催化活性。XRD和XPS分析表明形成了PtAu合金纳米颗粒。与Pt/CNF催化剂相比,PtxAu100-x/CNF催化剂显示了较高的对甲酸氧化反应的催化活性。当催化剂中Pt和Au原子比为1:1(Pt50Au50/CNF)时,催化甲酸氧化反应的电流密度最高,并且可使该反应选择性地按脱氢途径进行,减少了CO毒性中间体的形成和吸附。   4.采用毛细管电泳-电化学发光法(CE-ECL)分离检测美托洛尔(ME)和阿替洛尔(AT)。详细考察了影响分离和检测的因素,实现了两种物质的基线分离,且检测具有灵敏度高和重现性好等优点。将该方法用于加标尿样中两种物质的检测,得到了满意的结果。
其他文献
本论文尝试通过设计出简单有效的溶液合成方法制备形貌、尺寸及结构可控的金属纳米材料,并以不同的催化反应作为探针,研究了金属纳米材料的尺寸及形貌对其催化活性及选择性的影
由于甲醇和甲酸具有来源丰富,价格低廉,携带和储存方便等优点,所以以甲醇和甲酸为燃料的直接甲醇和甲酸燃料电池(DMFCs&DFAFCs)是一种非常有前途的便携式电源和交通工具用电源。
由省委宣传部、省委组织部主办、省委《支部建设》杂志社承办的“学习‘七一’讲话,做‘三个代表’忠诚实践者”有奖征文活动从本期起正式拉开了帷幕。首先,我们刊出杨安和、郭
随着经济的发展、社会的进步,人们的生活在潜移默化的变换着。在市场经济的大环境下,各种传播媒介应运而生,海报作为其中一种宣传形式在商业广告中起着非常重要的作用。那么,
应县县委在全县农村319个党支部中开展由支部搭台,让党员唱戏活动。一是支部搭好议事台,党员唱好参政戏。成立参政议事组,使经验丰富的老党员的作用得到发挥。二是支部搭好帮
太原市( 9个) 太原第二热电厂党委 太原双塔刚玉 (集团 )有限公司党委 太原铝厂线材分厂党支部 太原市第二十七中学校党总支 太原市军队离退休干部第五休养所党总支 迎泽区老军
顾莹曾是中国滑翔伞国家队队员,四次获得全国滑翔伞女子冠军,现为野生动物摄影师、青海可可西里申遗特邀摄影师、可可西里野生动植物保护协会副秘书长。2017年9月公布的“201
对形变碳纳米管(CNTs)的研究,包括研究其在应力存在下的结构演化、应力对其各种光电性质及电子能带结构的影响等,不仅对CNTs在复合材料、纳电子和纳机电器件、以及应力传感器等
1,2,3-三氮唑因click反应的研究被广泛应用,而自催化反应的研究对了解生命体系有非常重要的意义。将自催化策略用于合成1,2,3-三氮唑是本论文的主要探究内容,同时对1,2,3-三氮唑的应
苯并环丁烯树脂(BCB)由于具有优异介电性能、良好的力学性能、高热稳定性和热氧化稳定性,而且固化温度适中等特点,因此在微电子封装中作为多层布线层间绝缘、IC应力缓冲/钝化层