石墨烯和TiO2納米管的制備及電催化性能研究.pdf

1、本文主要介紹了兩種以金屬鈦（Ti）為基底的復(fù)合電極,分別為Au/TiO2/Ti電極以及石墨烯/TiC/Ti電極，對(duì)兩者的制備工藝及性能進(jìn)行了研究。
　　Au/TiO2/Ti電極：首先我們通過陽極氧化法在Ti絲上制備TiO2納米管，然后通過電化學(xué)的多電位階躍法從氯金酸溶液中還原出Au納米粒子，原位構(gòu)造了Au納米粒子/TiO2納米管/Ti復(fù)合結(jié)構(gòu)。重復(fù)上述兩個(gè)步驟分別制備 Au/TiO2、TiO2/Au/TiO2及Au/TiO2/Au

2、/TiO2復(fù)合材料，并對(duì)該納米復(fù)合材料的形態(tài)、結(jié)構(gòu)及形成機(jī)理進(jìn)行了討論。Au/TiO2復(fù)合材料對(duì)于分解甲基橙（MO）展現(xiàn)出了不同的光電催化能力。同時(shí)選擇性能最優(yōu)的Au/TiO2/Au/TiO2復(fù)合材料作為光電極，詳細(xì)研究了其對(duì)MO的電催化、光催化及光電催化降解性能，證明了光電催化過程中的MO的消除率高于電催化氧化及光催化氧化過程，并分析出了Au/TiO2/Au/TiO2光電極光電催化降解MO的反應(yīng)機(jī)理。
　　石墨烯/TiC/Ti電

3、極：我們以TiO2納米管/Ti絲為基底，使用直流電弧等離子體化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)制備了石墨烯/TiC/Ti電極。通過掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、X-射線衍射（XRD）、X射線光電子能譜（XPS）及拉曼光譜（Raman）對(duì)石墨烯/TiC/Ti電極進(jìn)行了形態(tài)、結(jié)構(gòu)及成分的表征。證明了TiO2納米管陣列轉(zhuǎn)變?yōu)門iC納米棒陣列，而 TiC納米棒作為成核點(diǎn)在其表面形成了垂直導(dǎo)向的石墨烯層。石墨烯/TiC/Ti電極可以同時(shí)響應(yīng)抗

4、壞血酸（AA）、多巴胺（DA）、尿酸（UA）和氫氯噻嗪（HCTZ），四種物質(zhì)的線性濃度范圍分別為3—600，0.3—8和8—60，0.3—8和8—60，0.3—8和8—60μM。同時(shí)測(cè)定時(shí)的檢測(cè)限分別達(dá)到了1M、0.1M、0.1M和0.2M。該電極用于測(cè)定AA、DA、UA及HCTZ，不僅具有選擇性高、靈敏度大及檢測(cè)限低的優(yōu)勢(shì),更具有穩(wěn)定性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)及可室溫保存的特點(diǎn)，于是在生物或藥物檢測(cè)領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。
　　本文的創(chuàng)新