碳基納米復(fù)合材料在電催化及生物傳感中的應(yīng)用.pdf

1、碳納米材料是指分散相尺寸至少有一維在100 nm以內(nèi)的碳材料，它們導(dǎo)電性好、比表面積大、耐高溫、抗腐蝕且生物相容性好，在能源存儲、多相催化和醫(yī)療傳感等眾多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。近年來有關(guān)介孔碳和石墨烯及其復(fù)合材料的報道層出不窮，引起了研究者的極大關(guān)注，尤其在電化學(xué)分析傳感領(lǐng)域取得了豐碩的成果。本文制備了基于有序介孔碳和石墨烯的復(fù)合納米材料并成功用于生物傳感和電化學(xué)催化研究中，主要內(nèi)容包括以下幾個方面：
　　1.采用軟模板法通過有機(jī)-有機(jī)自

2、組裝方式一步法合成了負(fù)載鐵納米粒子的有序介孔碳納米復(fù)合材料（Fe-OMC）。運(yùn)用透射電鏡（TEM）、X射線衍射（XRD）和電化學(xué)方法進(jìn)行了表征，循環(huán)伏安（CV）實(shí)驗(yàn)表明該復(fù)合材料修飾電極能夠有效降低亞硝酸鈉的過電位，說明該復(fù)合材料對亞硝酸鈉具有很好的電催化氧化性能。另外，由于鐵納米粒子的存在使該修飾電極的催化速率常數(shù)達(dá)到52.51 M-1 s-1，是裸電極的一千多倍。
　　2.通過循環(huán)伏安（CV）電化學(xué)一步法得到金屬鎳氧化物納米粒

3、子插層的電化學(xué)還原氧化石墨烯（ERGO）納米復(fù)合材料修飾電極（Ni2O3-NiO/ERGO GCE），并運(yùn)用掃描電鏡（SEM）、拉曼光譜（Raman）、X射線光電子能譜（XPS）等技術(shù)和電化學(xué)手段對修飾電極進(jìn)行了表征。本文通過實(shí)驗(yàn)證明該修飾電極表面發(fā)生的反應(yīng)機(jī)理屬于薄層擴(kuò)散機(jī)理。另外，本文選用有機(jī)污染物2,4,6-三硝基苯酚（TNP）為目標(biāo)分子研究了該修飾電極對TNP的電催化性能。
　　3.利用有機(jī)指示劑1,2-萘醌-4-磺酸鈉（