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普鲁士蓝复合纳米材料的制备、表征及应用

作 者: 何晶晶
导 师: 缪煜清
学 校: 浙江师范大学
专 业: 物理化学
关键词: 普鲁士蓝 复合纳米材料 化学修饰电极 界面组装
分类号: TB383.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要


普鲁士蓝特殊的结构使得其具有诸多优点,比如,化学稳定性较高、生物相容性良好、电催化性能优越、易制备、成本较低等等。所以,它在电分析化学、电显色、生物传感器、电催化等方面具有广泛的应用。近年来,普鲁士蓝修饰电极已在一定程度上实现了电催化氧化以及检测等功能,然而,单纯应用普鲁士蓝来修饰电极仍然存在很多缺陷,比如,在应用过程中,普鲁士蓝存在或多或少的流失,以及修饰电极的长期稳定性较差等等。纳米材料因其打破传统的优良特性而在近些年来得到迅速发展,因此,将普鲁士蓝与其他纳米材料结合,以实现其性能的突破,就成为了一项非常重要同时也具有挑战性的工作。本论文包括四部分,分别如下:1.概述普鲁士蓝的结构、性质及其在化学修饰电极方面的应用,介绍了各种纳米材料的性质和功能,为普鲁士蓝复合纳米材料的制备、性质表征及应用提供理论支持,并介绍了本论文的研究目标及研究思路。2.介绍了一种新颖的嵌段聚合物(EPE-Fe),因其具有类似亚铁氰根结构,可作为合成不同形貌普鲁士蓝复合纳米材料的前驱体,对其进行了电化学研究和紫外可见光谱分析,通过定性及定量测定,判断其具有良好的电化学功能,并且计算出其临界胶束浓度或称某种自组装结构的临界点为2mM左右,为以其为原料构造普鲁士蓝复合功能材料提供了重要信息。3.以有机金属配位聚合物普鲁士蓝纳米壳为主要修饰材料,运用脂质体仿生结构固定普鲁士蓝纳米壳,成功地制备出普鲁士蓝/脂质体双分子层/玻碳电极这种新颖的修饰电极。通过表征,证明了此修饰方法非常稳定,修饰电极展现出了很高的电化学稳定性;将其应用于半胱氨酸和H202的催化和测定,表现出了很好的电化学催化性能。4.通过在甲苯/水两相界面上普鲁士蓝和聚吡咯纳米粒子的自组装,构造出稳定的普鲁士蓝-聚吡咯纳米复合膜,实现了一种简便的原位合成方法;进而运用层层组装技术,转移复合膜至电极表面,构造出的新型传感器具有很好的电化学性质,并实现了在较低的工作电位下对H2O2的电催化功能。

全文目录


摘要  3-5ABSTRACT  5-7目录  7-91 绪论  9-20  1.1 普鲁士蓝概述  9-10    1.1.1 普鲁士蓝的结构  9-10    1.1.2 PB的性质及应用  10  1.2 PB应用于化学修饰电极  10-15    1.2.1 PB的电化学性质  10-11    1.2.2 PB在化学修饰电极研究中的应用简介  11-13    1.2.3 PB的固定  13-15  1.3 纳米材料研究概况  15-19    1.3.1 纳米科技的发展  15-16    1.3.2 纳米材料的特性  16    1.3.3 智能纳米材料  16-17    1.3.4 纳米级嵌段聚合物  17-19  1.4 本论文研究目标和内容  19-20    1.4.1 研究目标  19    1.4.2 研究内容  19-202 含亚铁氰根的嵌段聚合物纳米材料的研究  20-28  2.1 引言  20-21  2.2 实验部分  21-22    2.2.1 试剂及仪器  21    2.2.2 实验方法  21-22  2.3 结果和讨论  22-27    2.3.1 嵌段聚合物的电化学定性表征  22-23    2.3.2 扫描速率的影响  23-24    2.3.3 电化学定量分析  24-26    2.3.4 紫外可见分析  26-27  2.4 小结  27-283 PB纳米壳修饰电极的制备及研究  28-39  3.1 引言  28-29  3.2 实验部分  29-30    3.2.1 试剂  29    3.2.2 脂质体的制备  29    3.2.3 PB纳米壳包裹在磷脂双分子层中并固定到电极上  29    3.2.4 仪器及实验方法  29-30  3.3 结果和讨论  30-38    3.3.1 PB纳米壳的定性表征  30-32    3.3.2 扫描速率的影响  32-35    3.3.3 修饰电极的应用  35-38  3.4 小结  38-394 界面组装合成紧密排列的PBPPY纳米复合膜及其应用于修饰电极  39-50  4.1 引言  39-41  4.2 实验部分  41-42    4.2.1 试剂和原料  41    4.2.2 PBPPy纳米复合物的合成以及在两相界面间将其组装成紧密排列的纳米复合物薄膜  41    4.2.3 用紧密排列的PBPPy纳米复合物薄膜修饰玻碳电极  41-42    4.2.4 实验仪器  42  4.3 结果和讨论  42-49    4.3.1 实验原理  42-43    4.3.2 PBPPy纳米复合物薄膜的SEM表征  43-45    4.3.3 PBPPy纳米复合物薄膜的红外及电化学定性表征  45-47    4.3.4 PBPPy纳米复合物薄膜的层层组装  47-48    4.3.5 修饰电极对H202的催化  48-49  4.4 小结  49-505. 参考文献  50-586. 致谢  58-597. 攻读硕士学位期间取得的研究成果  59-60

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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