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纳米四氧化三钴的制备及其与聚苯胺的电化学复合

作　者: 梁莹
导　师: 刘晓霞
学　校: 东北大学
专　业: 物理化学
关键词: 纳米四氧化三钴聚苯胺硅烷偶联剂电化学复合电化学催化
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

本文采用液相控制沉淀法制备了纳米Co3O4。系统研究了反应物初始浓度、反应物料比、反应温度、前驱体煅烧温度等因素对产物粒度的影响。粉末X射线衍射(XRD)分析结果表明,产物为立方相尖晶石结构Co3O4;经谢乐公式计算,纳米Co3O4平均粒度为28 nm。采用硅烷偶联剂苯胺甲基三乙氧基硅烷(ND42)对纳米Co3O4进行了表面修饰,以改善纳米无机粒子与高聚物的相容性。经醇、水多次充分超声洗涤后的偶联剂修饰产物ND42-Co3O4红外谱图上出现了ND42及Co3O4的典型吸收峰。在pH=12体系中,利用循环伏安法实现了ND42-Co3O4与聚苯胺(PANI)的电化学复合。复合膜ND42-Co3O4/PANI在H2SO4溶液中表现出PANI的典型电化学行为；复合膜红外谱图上出现了ND42、Co3O4及PANI的典型吸收峰。ND42-Co3O4/PANI复合膜对葡萄糖电化学氧化有良好的催化活性。在0.01-0.06 mol/L浓度范围内,催化电流与葡萄糖浓度成线性关系,线性关系式为i=-8.76c-0.23,线性相关系数R2=0.9994,复合膜在葡萄糖电化学检测领域有应用前景。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章前言  9-20
  1.1 纳米材料概述  9-13
    1.1.1 纳米材料的特性  9-11
    1.1.2 纳米材料的应用  11-13
    1.1.3 纳米四氧化三钴的性质及应用  13
  1.2 聚苯胺/无机物复合材料研究进展  13-18
    1.2.1 聚苯胺/无机物复合材料的种类  13-15
    1.2.2 聚苯胺/氧化物复合材料的制备  15-16
    1.2.3 无机纳米颗粒的表面改性  16-18
  1.3 电化学催化  18-19
    1.3.1 电化学催化原理  18
    1.3.2 电化学催化研究的基本方法  18
    1.3.3 电化学催化的研究意义  18-19
  1.4 本论文工作  19-20
第二章实验部分  20-24
  2.1 实验体系  20
  2.2 实验仪器  20-21
  2.3 化学试剂  21
  2.4 实验步骤  21-24
    2.4.1 纳米Co_3O_4的制备  21
    2.4.2 纳米Co_3O_4的表面修饰  21-22
    2.4.3 ND42-Co_3O_4与PANI的电化学复合  22
    2.4.4 ND42-Co_3O_4/PANI复合膜电化学活性检测  22
    2.4.5 ND42-Co_3O_4/PANI复合膜催化活性检测  22-23
    2.4.6 理化表征  23-24
第三章结果与讨论  24-40
  3.1 纳米Co_3O_4的制备  24-30
    3.1.1 影响纳米Co_3O_4粒度的因素分析  24-29
    3.1.2 X射线衍射分析  29-30
  3.2 纳米Co_3O_4的表面修饰  30-32
  3.3 ND42-Co_3O_4与PANI的电化学复合  32-36
    3.3.1 ND42-Co_3O_4纳米粒子Zeta电位检测分析  32-33
    3.3.2 ND42-Co_3O_4与PANI的电化学复合  33-34
    3.3.3 ND42-Co_3O_4/PANI复合膜的电化学活性检测  34-35
    3.3.4 ND42-Co_3O_4/PANI复合膜的红外光谱检测  35-36
  3.4 ND42-Co_3O_4复合膜对葡萄糖的电化学催化氧化  36-40
第四章结论  40-41
参考文献  41-47
致谢  47

纳米四氧化三钴的制备及其与聚苯胺的电化学复合

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