原位生長碳納米管化學(xué)修飾電極的研制.pdf

1、本文利用浸漬法將碳納米管(CNT)催化劑附著在石墨電極表面，用化學(xué)氣相沉積法制備得到原位生長碳納米管化學(xué)修飾電極(GSCNT-CME)，研究了通過改變催化劑與反應(yīng)氣體配比制備原位生長缺陷碳納米管化學(xué)修飾電極的方法，同時本文還研究了制備原位生長碳納米管化學(xué)修飾電極最佳制備條件。 1.采用浸漬法使催化劑附著在石墨電極表面，以H2作為還原氣體，N2為保護(hù)氣體，C2H2為碳源，采用化學(xué)氣相沉積法直接在石墨基底上生長碳納米管，獲得GSCN

2、T-CME，通過改變催化劑中La和Ni的摩爾比例獲得了一系列的La-Ni-O催化劑前驅(qū)體，同時改變反應(yīng)氣體配比，SEM觀察所得碳納米管的形貌，循環(huán)伏安(CV)檢測了GSCNT-CME的電化學(xué)性能。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)硝酸鎳、硝酸鑭和檸檬酸摩爾比1:1:4時，石墨基底表面可以用最少的催化劑獲得足量的碳納米管，在采用該催化劑配比的情況下，N2和C2H2體積比為30:1可以獲得表面缺陷的碳納米管，具有缺陷碳納米管的GSCNT-CME表現(xiàn)出更好的電化學(xué)

3、檢測性能，研究還發(fā)現(xiàn)GSCNT-CME具有高穩(wěn)定性，其原因是CNT是基于石墨電極上碳原子的晶格而生長的。 2.采用化學(xué)氣相沉積法在浸漬催化劑的石墨基底表面沉積碳納米管，制備得到原位生長碳納米管化學(xué)修飾電極(CNT-CME)。改變浸漬時間得到不同石墨基底、改變催化劑前驅(qū)體焙燒溫度、改變碳納米管生長時間，得到的CNT-CME的電化學(xué)性能有很大的不同。通過對這些原位生長碳納米管化學(xué)修飾電極進(jìn)行SEM表征和氧化還原對[Fe(CN)6]3

4、-/[Fe(CN)6]4-溶液中進(jìn)行循環(huán)伏安測試發(fā)現(xiàn)，在催化劑溶液中浸漬6h，催化劑前驅(qū)體在500℃下焙燒5h,碳納米管生長10min制備的GSCNT-CME(G-C/6h/500-5h/10Min)表現(xiàn)出較好的電化學(xué)性能。在-0.83～20mV·s-1的掃描速度下，G-C/6h/500-5h/10Min的氧化峰電流和掃描速度的平方根成良好的線性關(guān)系。研究表明，這種碳納米管化學(xué)修飾電極是一種準(zhǔn)可逆的電極。這不僅大大拓展了碳納米管的應(yīng)用范