基于C-TiO2復(fù)合納米管陣列的葡萄糖無酶傳感及超級電容器研究.pdf

1、TiO2納米管陣列(TiNTs)具有表面積大、空間容納性高、吸附能力強、生物相容性好以及性質(zhì)穩(wěn)定等諸多優(yōu)點，在生物傳感器、氣敏傳感器、光解水制氫、太陽能電池、超級電容器以及光催化等領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。因此，制備功能化TiNTs及對其進行性質(zhì)研究具有重要意義。鑒于此，本文首先研究了碳(C)功能化的TiNTs復(fù)合納米材料的制備，然后將其應(yīng)用于葡萄糖電化學(xué)傳感的構(gòu)建及超級電容器研究。本論文主要內(nèi)容如下：
　　第一章綜述了納米材料、葡

2、萄糖傳感器及超級電容器的概念，發(fā)展動態(tài)與應(yīng)用。主要講述了TiNTs的制備及修飾方法、目前納米材料在葡萄糖傳感器的研究中的應(yīng)用以及金屬納米材料在超級電容器研制中的應(yīng)用。
　　第二章主要是致力于構(gòu)建基于Ni(OH)2納米粒子修飾的TiOxCy納米管陣列的無酶葡萄糖傳感。首先采用陽極氧化法制備TiNTs，然后在乙烯氣氛中高溫下將其轉(zhuǎn)變?yōu)門iOxCy納米管，使導(dǎo)電性能大幅度改善。再采用連續(xù)化學(xué)浴沉積法在TiOxCy納米管上修飾Ni(OH)

3、2納米粒子制備了Ni(OH)2/TiOxCy納米復(fù)合電極。本實驗中主要研究TiOxCy納米管導(dǎo)電性以及修飾Ni(OH)2納米粒子的量對葡萄糖傳感器電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，Ni(OH)2/TiOxCy電極對葡萄糖的催化氧化響應(yīng)時間快(＜5 s)，靈敏度高(0.12 mA/mM)、線性范圍寬(0.02-11 mmol/L)、檢出限低(5.0μmol/L)、抗干擾性與穩(wěn)定性良好。
　　在第三章中，將C/TiNTs與RuO2作為超級電

4、容器的電極材料，研究了基于RuO2/C/TiNTs復(fù)合電極的超級電容性能。采用一步高溫退火法制備了C負(fù)載的TiNTs納米管陣列(C/TiNTs)，再用化學(xué)還原法在納米管內(nèi)修飾Cu納米粒子（CuNPs），然后通過化學(xué)置換法制備RuNP/C/TiNTs，最后通過在烘箱中一定溫度處理制備得到RuO2/C/TiNTs。通過SEM，XPS，ICP-MS等技術(shù)對制備的RuO2/C/TiNTs復(fù)合材料進行了表征，實驗結(jié)果表明RuO2已成功地修飾在C/