超聲法制備納米氣泡及其對電極表面雙電層影響的研究.pdf

1、近些年來，界面上的有關問題越來越成為研究者們研究的難點和熱點。在固液界面上存在納米氣泡最初來源于人們研究表面疏水長程引力的作用機制。在經典熱力學理論中，室溫下水中納米氣泡被認為是不能穩(wěn)定存在的。近些年來對疏水表面的深入研究，許多現象都表明固液界面有納米氣泡的存在，納米氣泡的存在已經通過中子衍射技術，原子力顯微鏡等方法得到了證實，最重要的是利用原子力顯微鏡的方法對納米氣泡成像研究，有利地證實了納米氣泡的存在。
　　當前，直接探測固液

2、界面納米氣泡的最有力手段是原子力顯微鏡(AFM)。在用AFM對納米氣泡成像時，通常選用表面較為平整的基底。主要有高序熱解石墨(HOPG)，云母，金，聚苯乙烯薄膜等。到目前為止，關于納米氣泡的生成方法已經得到了廣泛的研究，例如醇水替換法，不同溶液替換法，直接滴加法，直接浸漬法，快速加熱法，電化學法等。其中，替換法是近年來研究的最多的一種方法。醇水替換法是一種可高度可重復性，并且可以在不同的基底上生成大量納米氣泡的方法而被廣泛研究。但是，有

3、一些可溶于有機物的基底不能用有機溶劑，并且由于使用有機溶劑，很容易引入雜質。因此，為克服這些缺點，需要找到一些新的納米氣泡的制備方法。超聲法讓我們有了新的思路。
　　我們通過超聲產生納米氣泡和電化學工作站結合，對玻碳電極進行循環(huán)伏安曲線測試，在此實驗中，我們將脫氣電解質溶液和未脫氣電解質溶液分別用于實驗中，對比兩個實驗結果從而來得出納米氣泡的生成。我們還研究了超聲時間對納米氣泡生成的影響，實驗得出，超聲時間越長，雙電層電容在不斷地

4、下降，直到變化平穩(wěn)，從而根據推導得出納米氣泡隨著超聲時間的增加對電極的覆蓋面積越來越大。超聲次數的影響，隨著超聲次數的增加，雙電層電容也在不斷地減小，直到變化平穩(wěn)，根據雙電層電容的理論推導和實驗結果相結合，我們得出，超聲次數的增加相對介電常數在減小，所以納米氣泡在不斷地覆蓋電極表面。超聲波頻率的大小對納米氣泡的生成也有很大關系，隨著超聲波頻率的增大，電容在不斷下降，納米氣泡在不斷地增多增大，覆蓋的點擊面積在不斷的變大。
　　除此之