基于C-TiO2復合納米管陣列的葡萄糖無酶傳感及超級電容器研究.pdf

1、TiO2納米管陣列(TiNTs)具有表面積大、空間容納性高、吸附能力強、生物相容性好以及性質(zhì)穩(wěn)定等諸多優(yōu)點，在生物傳感器、氣敏傳感器、光解水制氫、太陽能電池、超級電容器以及光催化等領域有著良好的應用前景。因此，制備功能化TiNTs及對其進行性質(zhì)研究具有重要意義。鑒于此，本文首先研究了碳(C)功能化的TiNTs復合納米材料的制備，然后將其應用于葡萄糖電化學傳感的構(gòu)建及超級電容器研究。本論文主要內(nèi)容如下：
　　第一章綜述了納米材料、葡

2、萄糖傳感器及超級電容器的概念，發(fā)展動態(tài)與應用。主要講述了TiNTs的制備及修飾方法、目前納米材料在葡萄糖傳感器的研究中的應用以及金屬納米材料在超級電容器研制中的應用。
　　第二章主要是致力于構(gòu)建基于Ni(OH)2納米粒子修飾的TiOxCy納米管陣列的無酶葡萄糖傳感。首先采用陽極氧化法制備TiNTs，然后在乙烯氣氛中高溫下將其轉(zhuǎn)變?yōu)門iOxCy納米管，使導電性能大幅度改善。再采用連續(xù)化學浴沉積法在TiOxCy納米管上修飾Ni(OH)

3、2納米粒子制備了Ni(OH)2/TiOxCy納米復合電極。本實驗中主要研究TiOxCy納米管導電性以及修飾Ni(OH)2納米粒子的量對葡萄糖傳感器電化學性能的影響。結(jié)果表明，Ni(OH)2/TiOxCy電極對葡萄糖的催化氧化響應時間快(＜5 s)，靈敏度高(0.12 mA/mM)、線性范圍寬(0.02-11 mmol/L)、檢出限低(5.0μmol/L)、抗干擾性與穩(wěn)定性良好。
　　在第三章中，將C/TiNTs與RuO2作為超級電

4、容器的電極材料，研究了基于RuO2/C/TiNTs復合電極的超級電容性能。采用一步高溫退火法制備了C負載的TiNTs納米管陣列(C/TiNTs)，再用化學還原法在納米管內(nèi)修飾Cu納米粒子（CuNPs），然后通過化學置換法制備RuNP/C/TiNTs，最后通過在烘箱中一定溫度處理制備得到RuO2/C/TiNTs。通過SEM，XPS，ICP-MS等技術對制備的RuO2/C/TiNTs復合材料進行了表征，實驗結(jié)果表明RuO2已成功地修飾在C/