自犧牲模板法制備磁性納米復(fù)合材料用于電化學(xué)催化.pdf

1、磁性納米粒子(MNPs)具有優(yōu)異的超順磁性、生物兼容性、催化性和低毒性等性質(zhì)，方便制備復(fù)合材料，已被廣泛應(yīng)用于分離富集、酶固定化和靶向給藥等領(lǐng)域。目前磁性復(fù)合材料的制備主要是以磁性材料為核的生長(zhǎng)法或磁性材料與其它材料的共混合法，而基于其本身組成制備復(fù)合材料的研究鮮有報(bào)導(dǎo)。本論文開發(fā)了以MNPs為自犧牲模板來制備一系列新型復(fù)合材料的新方法，發(fā)展了基于新材料的電化學(xué)傳感及電池技術(shù)，效果滿意。主要內(nèi)容如下:
　　1.制備MNPs核@金納

2、米粒子(AuNPs)-普魯士藍(lán)(PB)復(fù)合殼的復(fù)合材料及電化學(xué)催化檢測(cè)過氧化氫。MNPs在含鹽酸羥胺和亞鐵氰化鉀的酸性混合溶液中磁珠表面Fe2O3與H+反應(yīng)釋放Fe3+并與亞鐵氰化鉀反應(yīng)生成PB，氯金酸同時(shí)被羥胺還原成AuNPs，生成MNPs@AuNPs-PB復(fù)合材料。通過控制反應(yīng)物的濃度和反應(yīng)可調(diào)控PB-Au納米復(fù)合物的尺寸及形貌。采用掃描透射電鏡技術(shù)和多種電化學(xué)技術(shù)對(duì)其形貌、電化學(xué)性能及催化性能進(jìn)行表征，并與常規(guī)電化學(xué)沉積PB修飾電

3、極進(jìn)行比較。該材料可集成MNPs的磁性、AuNPs導(dǎo)電性和PB的催化性，甚至表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)，催化和檢測(cè)靈敏度效果滿意。該H2O2傳感器線性檢測(cè)區(qū)間為0.004-22.12 mM，靈敏度為647μA cm-2 mM-1，檢測(cè)下限低（1.1nM），并有優(yōu)異的操作和儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
　　2.制備MNPs核@Fe/Pt殼納米復(fù)合材料用于CH3OH和H2O2的電化學(xué)催化。采用硼氫化鈉還原磁珠表面Fe2O3生成Fe，后者將氯鉑酸通過置換反應(yīng)生成P

4、t，最終生成MNPs核@Fe/Pt殼復(fù)合材料。在1 M乙醇和0.5 M硫酸溶液中，對(duì)比工業(yè)催化材料Pt/C，該材料對(duì)甲醇催化效果好，抗CO毒化能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好，可望用于高效燃料電池。基于鉑對(duì)過氧化氫優(yōu)異的電化學(xué)催化效果，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同濃度的過氧化氫的電化學(xué)檢測(cè)，催化和檢測(cè)靈敏度效果較滿意。
　　3.基于MNPs核@Fe/Pt殼納米復(fù)合材料的多功能磁性攪拌子。通過施加磁場(chǎng)，MNPs核@Fe/Pt殼復(fù)合材料沿磁場(chǎng)線排列成鏈狀結(jié)構(gòu)，并隨磁