功能微納米材料的可控合成及其電催化與傳感研究.pdf

1、近年來，微納米科學(xué)與技術(shù)由于其增強的電催化活性和電傳感能力獲得了科學(xué)家廣泛地關(guān)注。微納米材料的性能由一系列的因素決定，比如材料的組成、大小、形貌和結(jié)構(gòu)（實心或空心）等。我們可以通過控制這些影響因素來調(diào)控合成微納米材料，這些性能增強的材料可以用于特殊的應(yīng)用領(lǐng)域。最近，金屬微納米材料的形貌可控合成已經(jīng)取得了較大進(jìn)展。可控合成形貌迥異的微納米材料看起來像是美學(xué)問題，但因其獨特的性能，它的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其美學(xué)成就。在過去的二十年里，人們致力于將一

2、維的材料組裝成三維的結(jié)構(gòu)，使其具有獨特的性能與應(yīng)用潛能。雖然有許多成功制備微納米材料的案例，但可控合成微納米材料仍然處于發(fā)展的初始階段。
　　本文研究了幾種多級微納米材料的可控合成以及它們在電催化和電傳感上的應(yīng)用。具體實驗包括以下四個部分：⑴蠕蟲狀鈀納米管的簡單合成及其對乙二醇的高催化活性。蠕蟲狀鈀納米管(Pd WNTs)可以簡單地通過還原由煅燒Pd2+和丁二酮肟反應(yīng)得到的沉淀物([Pd(dimethylglyoxime)2]n)

3、獲得的PdO WNTs來制備。制備得到的Pd WNTs對乙二醇(EG)氧化有極好的電催化活性和穩(wěn)定性。這些優(yōu)勢使其在發(fā)展高效的燃料電池方面有潛在的實用價值。⑵尿素輔助的電化學(xué)法合成鉑納米花及其高電催化活性。提出了一種簡單可控的方法在玻碳電極上電沉積單分散的Pt納米花。我們通過改變不同的電位、電沉積時間、尿素濃度和H2PtCl6的量來研究不同實驗參數(shù)對產(chǎn)物的影響。我們發(fā)現(xiàn)，尿素對Pt沉積物的生長有很大影響。與Pt納米粒子相比，我們獲得的P

4、t納米花擁有更大的電活性面積(ESA)，并在催化氧化EG的過程中顯示出卓越的催化能力。⑶低溫水熱法合成MnO2-Ag空心微球及其對H2O2的傳感研究。通過原位氧化還原反應(yīng)在較低的溫度(130℃)下溫和地合成了層狀堆積的MnO2-Ag中空微球(HMs)，該方法沒有用到晶種或者模板，而是在尿素溶液中用奧斯特瓦爾德成熟的原理合成。該MnO2-Ag中空微球?qū)2O2顯示了良好的催化活性，制得的H2O2傳感器性能良好。⑷還原石墨烯-氧化亞銅的合成