多核金屬鐵氰化物的不同方法制備及其表征.pdf

1、本論文較系統(tǒng)、深入的研究了稀土金屬鐵氰化釓修飾電極的電化學(xué)制備和化學(xué)方法制備、表征及電化學(xué)特性；用電化學(xué)方法制各了多孔陽(yáng)極氧化鋁膜，研究了影響膜孔徑和膜厚的關(guān)鍵因素，并用電鏡技術(shù)對(duì)其進(jìn)行了表征；在多孔氧化鋁模板中合成了高度有序的CoHCF納米管，用各種表征手段對(duì)其性質(zhì)進(jìn)行了研究，并與粉末CoHCF樣品進(jìn)行比較。主要內(nèi)容如下： 1.制備了一種新的稀土鐵氰化物——鐵氰化釓(GdHCF)，并對(duì)其進(jìn)行了表征。元素分析、EDX和TGA結(jié)果

2、表明GdHCF的計(jì)量式為NaGdFe(CN)<,6>.12H<,2>O(在NaCl溶液中制備)，紅外光譜結(jié)果顯示GdHCF晶體中有兩種形式的水分子存在，一種是靠氫鍵結(jié)合的填隙水分子(5個(gè))，一種是與Gd配位的配位水分子(7個(gè))；XPS表明GdHCF中Fe為+2價(jià)，Gd為+3價(jià)。將GdHCF固定到石墨(SG)電極上(GdHCF/SG)，研究了它的固態(tài)電化學(xué)性能，其循環(huán)伏安曲線上表現(xiàn)出一對(duì)良好且穩(wěn)定的氧化還原峰，式量電位E<'0>’幾乎不隨

3、掃速而變化(在10～300 mV/s范圍內(nèi)，E<'0>’平均值為197士3 mV)；并且E<'0>’與支持電解質(zhì)中陽(yáng)離子(如Na<'+>離子)活度的對(duì)數(shù)(10ga<,Na+>)之間有線性關(guān)系，斜率為54.1mV，這一特性關(guān)系可被用于測(cè)定NaCl溶液中Na<'+>離子的活度。進(jìn)一步的結(jié)果表明，GdHCF對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺(DA)和抗壞血酸(AA)的電化學(xué)氧化均具有催化作用，催化電流隨DA(或AA)濃度的增加而增加。 2.用電化學(xué)循環(huán)

4、掃描法于玻碳電極表面沉積鐵氰化釓，形成鐵氰化釓修飾電極(GdHCF/GC)，掃描電鏡(SEM)顯示有兩種大小和外形明顯不同的顆粒狀GdHCF附著在電極表面；紅外光譜表明GdCHF的C≡N彎曲振動(dòng)吸收峰出現(xiàn)在2062.5 cm<'-1>處。循環(huán)伏安法測(cè)試表明，在0.2 mol/LNaCI溶液中，GdHCF/GC電極出現(xiàn)兩對(duì)氧化還原峰，掃速為20mV/s時(shí)，其氧化還原峰的式量電位分別為E<'0>'(I)=192.5 mV和E<'0>'(Ⅱ)

5、=338.5mV。研究了不同支持電解質(zhì)對(duì)GdHCF/GC電極電化學(xué)性能的影響，GdHCF對(duì)Na<'+>離子有優(yōu)先選擇性。 3.酸性電解液中采用電化學(xué)方法可在鋁表面形成多孔陽(yáng)極氧化鋁膜。研究了影響膜孔徑和膜厚的關(guān)鍵因素，包括氧化電壓、溫度和時(shí)間。此外，通過(guò)掃描電鏡，分析了形成氧化膜的微觀形貌。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明多孔陽(yáng)極氧化鋁膜結(jié)構(gòu)特性依賴于采用的氧化條件、氧化時(shí)間和電壓的選擇。嘗試使用二次氧化法制備氧化鋁模板，可以制得大面積規(guī)則有序的多孔氧化鋁

6、膜。 4.二次陽(yáng)極氧化法制備多孔陽(yáng)極氧化鋁(AAO)模板，用以合成鐵氰化鈷(CoHCF)納米管，并用掃描電鏡(SEM)，透射電鏡(TEM)，X-射線粉末衍射(XRD)，紅外光譜(FTIR)和紫外可見(jiàn)光譜(UV-Vis)技術(shù)對(duì)納米管進(jìn)行表征。EDS和XRD結(jié)果表明，此納米管具有立方晶體結(jié)構(gòu)，邊長(zhǎng)為10.24 A，Co和Fe的原子數(shù)目比為3：2。研究了AAO模板法合成CoHCF納米管的形成機(jī)理，并通過(guò)典型SEM圖像合理證明。循環(huán)伏安