鉍及其氧化物納米材料的電化學(xué)制備.pdf

1、鉍納米材料具有大的磁致電阻效應(yīng)，優(yōu)良的熱電性質(zhì)，在磁感應(yīng)、熱電、電池材料等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景；鉍氧化物在光導(dǎo)體和光致發(fā)光方面有特殊性能，廣泛應(yīng)用在催化劑、陶瓷材料、固體氧化物電池、傳感等方面。因此，它們的制備與應(yīng)用備受關(guān)注。此外，基于電極過程動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)，本課題組提出了雙穩(wěn)態(tài)與正負(fù)反饋偶聯(lián)的物理模型和基于此模型的電化學(xué)振蕩體系的循環(huán)伏安判據(jù)，實(shí)驗(yàn)證明，此判據(jù)簡便快捷，具有廣泛的應(yīng)用。本文發(fā)展了制備納米、多孔鉍材料和鉍氧化物納米材料的

2、電化學(xué)新方法，并根據(jù)循環(huán)伏安判據(jù)發(fā)現(xiàn)和研究了鉍在含半胱氨酸的硫酸溶液中的電流振蕩新體系。主要工作如下： 1.發(fā)展了一種新穎的陰極分散法，在常溫下，通過常規(guī)的電化學(xué)技術(shù)，不需要金屬鹽，不加任何保護(hù)劑，在NaOH溶液中，將大塊的鉍電極在強(qiáng)析氫條件下直接分散成20～40 nm的鉍納米粒子。制備過程涉及到不穩(wěn)定鉍氫化物的形成與分解和鉍原子的再團(tuán)聚。用X-射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)和掃描電鏡(SEM)等技術(shù)對(duì)所制備的鉍納米粒子

3、進(jìn)行了分析表征。鉍納米粒子可以在氧氣中直接熱處理制備成Bi2O3納米粒子。同時(shí)，將鉍納米粒子修飾在玻碳電極上做成鉍-玻碳電極，對(duì)4-硝基酚的還原表現(xiàn)出良好的電催化效果。 2.采用氫氣泡動(dòng)態(tài)模板電沉積法，在酸性鍍液中，快速簡便電沉積制備出三維微/納米分級(jí)多孔鉍薄膜，另采用電勢脈沖氧化還原法，在堿性介質(zhì)中，直接在鉍電極表面制備出鉍納米多孔薄膜，利用SEM和XRD對(duì)其表面形貌和結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行了表征，發(fā)現(xiàn)這兩種多孔金屬鉍膜對(duì)4-硝基酚的電