水熱法生長(zhǎng)微-納米結(jié)構(gòu)及其電化學(xué)性能研究.pdf

1、21世紀(jì)，隨著微納科技的發(fā)展，有關(guān)微納材料的研究也更加深入，人們不再局限于簡(jiǎn)單的合成微納材料以及對(duì)其形貌和性能的簡(jiǎn)單探索，而是更注重從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)來(lái)合成具有特殊高性能的微納材料。與塊狀材料不同，微納材料具有其沒(méi)有的表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧穿效應(yīng)等諸多特殊性質(zhì)，因此微納材料在許多實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域都有著廣闊的前景。比如:微納材料在生物傳感、工業(yè)催化、能源存儲(chǔ)以及信息傳遞等方面都有著很好的應(yīng)用前景。
　　在本文中，我們通過(guò)水熱法再結(jié)

2、合煅燒，制備了不同材料和形貌的金屬氧化物微/微納結(jié)構(gòu)。對(duì)材料制備的實(shí)驗(yàn)條件和參數(shù)進(jìn)行了探究，找到了形貌控制的實(shí)驗(yàn)條件。并根據(jù)材料的結(jié)構(gòu)和自身特點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行了相應(yīng)的電化學(xué)性能。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.制備六瓣花狀ZnO-CuO復(fù)合材料
　　利用水熱法在聚合物的輔助條件下合成純凈的CuO、ZnO。在此基礎(chǔ)上，通控制醋酸鋅和醋酸銅的比例來(lái)合成六瓣花狀微納結(jié)構(gòu)，煅燒之后得到六瓣花狀ZnO-CuO復(fù)合微納材料。利用X射線衍射儀、掃描

3、電子顯微鏡、透射電子顯微鏡等手段對(duì)其物相、形貌、組成和晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，初步探究了合成六瓣花狀ZnO-CuO微納材料的形貌與合成條件之間的關(guān)系。
　　2.基于Cu/CuO微納結(jié)構(gòu)的抗壞血酸傳感器
　　利用水熱法在泡沫鎳上合成Cu/CuO微納結(jié)構(gòu)，通過(guò)掃描電子顯微鏡表征了其形貌結(jié)構(gòu)，利用XRD確定了其組成。之后將該材料直接用作電極對(duì)抗壞血酸的傳感性能進(jìn)行了測(cè)試，循環(huán)伏安法和計(jì)時(shí)電流法檢測(cè)結(jié)果顯示，基于泡沫鎳負(fù)載Cu/CuO微納

4、結(jié)構(gòu)制備的抗壞血酸生物傳感器具有更高的電流響應(yīng)和良好的靈敏度，并且電極材料制備簡(jiǎn)單，性能優(yōu)異，成本低廉。
　　3.基于微納結(jié)構(gòu)的無(wú)酶型抗壞血酸生物傳感器
　　通過(guò)水熱合成了血紅細(xì)胞狀Fe2O3微納結(jié)構(gòu)，首先對(duì)其形貌、結(jié)構(gòu)、組成等進(jìn)行了表征。然后將血紅細(xì)胞狀Fe2O3微納結(jié)構(gòu)修飾于碳糊電極，構(gòu)建了無(wú)酶型抗壞血酸生物傳感器，通過(guò)循環(huán)伏安法和計(jì)時(shí)電流法對(duì)其生物傳感性能驚醒了測(cè)試。結(jié)果表明，該生物傳感器的性能良好;與金電極、玻碳電極

5、構(gòu)建的生物傳感器相比，該生物傳感器具有成本低廉，使用簡(jiǎn)單方便，可重復(fù)多次使用，并且存儲(chǔ)方便等優(yōu)點(diǎn)。
　　4.碳布負(fù)載氫氧化鈷微納片的制備及其超級(jí)電容性能
　　利用水熱法在柔性碳布襯底上一步合成氫氧化鈷微納片，利用掃描電子顯微鏡對(duì)其形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。結(jié)合氫氧化鈷自身的性質(zhì)和形貌特點(diǎn)，我們將該材料作為電極材料對(duì)其超級(jí)電容性能進(jìn)行了初步探究。通過(guò)循環(huán)伏安法和計(jì)時(shí)電位法的測(cè)試，結(jié)果表明，該電極表現(xiàn)出較高的比電容、較好的倍率特性