自犧牲模板法制備磁性納米復(fù)合材料用于電化學(xué)催化.pdf

1、磁性納米粒子(MNPs)具有優(yōu)異的超順磁性、生物兼容性、催化性和低毒性等性質(zhì)，方便制備復(fù)合材料，已被廣泛應(yīng)用于分離富集、酶固定化和靶向給藥等領(lǐng)域。目前磁性復(fù)合材料的制備主要是以磁性材料為核的生長法或磁性材料與其它材料的共混合法，而基于其本身組成制備復(fù)合材料的研究鮮有報(bào)導(dǎo)。本論文開發(fā)了以MNPs為自犧牲模板來制備一系列新型復(fù)合材料的新方法，發(fā)展了基于新材料的電化學(xué)傳感及電池技術(shù)，效果滿意。主要內(nèi)容如下:
　　1.制備MNPs核@金納

2、米粒子(AuNPs)-普魯士藍(lán)(PB)復(fù)合殼的復(fù)合材料及電化學(xué)催化檢測過氧化氫。MNPs在含鹽酸羥胺和亞鐵氰化鉀的酸性混合溶液中磁珠表面Fe2O3與H+反應(yīng)釋放Fe3+并與亞鐵氰化鉀反應(yīng)生成PB，氯金酸同時被羥胺還原成AuNPs，生成MNPs@AuNPs-PB復(fù)合材料。通過控制反應(yīng)物的濃度和反應(yīng)可調(diào)控PB-Au納米復(fù)合物的尺寸及形貌。采用掃描透射電鏡技術(shù)和多種電化學(xué)技術(shù)對其形貌、電化學(xué)性能及催化性能進(jìn)行表征，并與常規(guī)電化學(xué)沉積PB修飾電

3、極進(jìn)行比較。該材料可集成MNPs的磁性、AuNPs導(dǎo)電性和PB的催化性，甚至表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)，催化和檢測靈敏度效果滿意。該H2O2傳感器線性檢測區(qū)間為0.004-22.12 mM，靈敏度為647μA cm-2 mM-1，檢測下限低（1.1nM），并有優(yōu)異的操作和儲存穩(wěn)定性。
　　2.制備MNPs核@Fe/Pt殼納米復(fù)合材料用于CH3OH和H2O2的電化學(xué)催化。采用硼氫化鈉還原磁珠表面Fe2O3生成Fe，后者將氯鉑酸通過置換反應(yīng)生成P

4、t，最終生成MNPs核@Fe/Pt殼復(fù)合材料。在1 M乙醇和0.5 M硫酸溶液中，對比工業(yè)催化材料Pt/C，該材料對甲醇催化效果好，抗CO毒化能力強(qiáng)，穩(wěn)定性好，可望用于高效燃料電池?；阢K對過氧化氫優(yōu)異的電化學(xué)催化效果，實(shí)現(xiàn)了對不同濃度的過氧化氫的電化學(xué)檢測，催化和檢測靈敏度效果較滿意。
　　3.基于MNPs核@Fe/Pt殼納米復(fù)合材料的多功能磁性攪拌子。通過施加磁場，MNPs核@Fe/Pt殼復(fù)合材料沿磁場線排列成鏈狀結(jié)構(gòu)，并隨磁