富勒烯材料修飾電極的制備及其在電催化中的應(yīng)用1.pdf

1、對(duì)富勒烯（C60）進(jìn)行功能化后，通過(guò)組裝方法獲得比表面積大、性質(zhì)穩(wěn)定、利于納米金屬顆粒均勻分散的基底材料，以此制備導(dǎo)電性能高、電化學(xué)活性面積大的修飾電極，并應(yīng)用于直接甲醇燃料電池和電化學(xué)生物傳感器。
　　首先，合成系列富勒烯衍生物及測(cè)定其電化學(xué)性質(zhì)。通過(guò)經(jīng)典Prato反應(yīng)制備系列功能化富勒烯——含有吸電子、供電子基團(tuán)的富勒烯吡咯烷衍生物，利用電化學(xué)循環(huán)伏安法及密度泛函理論(DFT)計(jì)算研究了取代基效應(yīng)與LUMO能級(jí)之間的關(guān)系，并構(gòu)

2、建了C60衍生物的LUMO軌道和Hammett取代基常數(shù)之間的線性關(guān)系。
　　其次，研究基于富勒烯材料修飾電極的生物傳感器的構(gòu)建及應(yīng)用。通過(guò)再沉淀法得到C60納米顆粒，并以浸提法轉(zhuǎn)移至玻碳電極表面，經(jīng)簡(jiǎn)單的電沉積法將納米片狀鉑沉積于富勒烯修飾電極上，構(gòu)建負(fù)載納米片鉑的富勒烯修飾電極。以所構(gòu)建的修飾電極作為電化學(xué)生物傳感器，實(shí)現(xiàn)了多巴胺（DA）、抗壞血酸（AA）和尿酸（UA）的同時(shí)測(cè)定。利用納米鉑與富勒烯之間的協(xié)同作用，從而提高電極

3、的電子傳遞能力和電催化性能，使構(gòu)建的生物傳感器具有靈敏度高、重現(xiàn)性好、穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)。
　　最后，研究了富勒烯材料在直接甲醇燃料電池（DMFCs）中的應(yīng)用。成功制備了含有吡啶基C60的納米片狀自組裝結(jié)構(gòu)，并通過(guò)電沉積法在富勒烯材料表面負(fù)載了納米薄片的金屬鉑（Pt/PyC60），應(yīng)用于DMFCs中的甲醇氧化反應(yīng)。通過(guò)系列的電催化性能對(duì)比測(cè)試，所制備的Pt/PyC60展示出了遠(yuǎn)優(yōu)于無(wú)載體納米片鉑和商業(yè)Pt/C催化劑的電催化活性和穩(wěn)定性