基于层层自组装技术制备石墨烯/多壁碳纳米管共修饰的过氧化氢传感器的研究

利用阳离子型聚合物聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)和功能化的带负电荷的多壁碳纳米管(MWNTs)及石墨烯(GR)之间的静电吸附,通过层层自组装的方法在玻碳电极的表面制备了均一、稳定的(PDDA/GR/PDDA/MWNTs)5多层膜。以交流阻抗及循环伏安等方法对修饰电极的性质进行了表征。结果表明,该电极对过氧化氢(H2O2)的氧化显示出较好的电催化活性,在工作电位为1.0 V,0.067 mol/L磷酸盐缓冲溶液(PBS)中对H2O2响应灵敏度高,检测范围宽,测定H2O2的线性范围为6×10-6~1.4×10-2mol/L(相关系数为0.997)。检出限为1.2×10-7mol/L(S/N=3)。并且表现出良好的稳定性和高选择性。该电极用于实际样品中H2O2的测定,结果令人满意。     

聚邻氨基苯甲酸-铜复合薄膜修饰电极的制备及其电化学性能

利用聚合物官能团对金属离子的配位作用,在电极表面原位制备了金属粒子。 首先在玻碳电极（GCE）表面电沉积聚邻氨基苯甲酸(PoABA),再化学吸附铜离子(Cu2+),用水合肼还原得到单质铜(Cu0)。 采用扫描电子显微镜和能谱分析表征了聚邻氨基苯甲酸 铜(PoABA-Cu0)复合薄膜的表面形貌和元素构成,研究了PoABA-Cu0修饰电极的电化学性能,并以其检测了过氧化氢（H2O2）。 结果表明,电极表面被修饰上了一层PoABA-Cu0复合薄膜;制备的修饰电极对H2O2具有良好的电催化性能,在邻氨基苯甲酸的聚合圈数为10、Cu2+的吸附时间为10 min、工作电压为-0.3 V时,该修饰电极对H2O2表现出了最佳的检测性能,其线性浓度范围为5.0×10-5～1.0×10-2 mol/L,灵敏度为96.3 μA·L/(mmol·cm),检测限为5.0×10-5 mol/L,且具有较好的稳定性。     

碳载Pt-P催化剂对氧还原的电催化性能

用NaH2PO2液相还原方法制得碳载Pt-P(Pt-P/C)催化剂(m(Pt)∶m(P)=5∶1)。 X射线衍射谱测量表明,Pt-P/C催化剂的Pt衍射峰的2θ值稍大于Pt/C催化剂的相应值,表明P进入了Pt晶格,形成了Pt-P合金。 电化学测试表明,Pt-P/C催化剂对氧还原的电催化性能要比商品化的E-TEK Pt/C催化剂好,其还原电位正移了40 mV。 由于Pt-P/C催化剂中Pt-P粒子的平均粒径和相对结晶度与Pt/C催化剂相似,推测Pt-P/C催化剂对氧还原的电催化性能好于Pt/C催化剂的原因可能为P的作用。     

兰索拉唑的电化学分析

在NaH2 PO4-Na2 HPO4溶液中,用循环伏安法、差分脉冲伏安法(DSV)和方波伏安法(SWV)在玻碳电极(GCE)上对兰索拉唑进行了电化学研究,发现兰索拉唑在-1.3伏左右有一个明显的阴极还原峰,考察了不同底液及pH、扫描速度、富集时间和静止时间的影响,DSV法线性范围为6.0×10-6～ 1.0×10-3m...     

低氧含量KAlF4:Ce3+制备、表征及荧光性质的研究

采用乙二醇回流法合成了复合氟化物KAlF4和KAlF4:Ce3+纳米粒子,并利用X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM),X射线光电子能谱(XPS)等技术对其结构、形貌、粒径大小以及表面含氧量进行了表征.结果表明,采用回流法在适当的反应条件下可制得单一晶相的KAJF4和KAlF4:Ce3+纳米粒子,其平均粒径为32.5nm.KAlF4的O1s的XPS分峰谱图表明,其表面只有一种氧种为化学吸附氧(α氧),且表面氧的含量小于5%.KAlF4:Ce3+的发射光谱中最大发射峰位于330nm处,归属于Ce3+的5d→4f跃迁.     

表面活性剂碳化法合成Fe3O4/C复合物及其电化学性能

以水热法合成的包覆油酸的α-Fe₂O₃粒子为前驱体, 在氩气下500 °C煅烧1 h, 得到Fe₃O₄/C纳米复合物. 用傅里叶变换红外(FTIR)光谱, X射线衍射(XRD), 扫描电镜(SEM), X射线能量散射(EDX)谱, 高分辨透射电镜(HRTEM), 元素分析, 循环伏安(CV)和恒流充放电测试等方法对材料的结构、形貌、成分及电化学性能进行了表征. 结果表明: 所制备的Fe₃O₄/C复合物呈长约200 nm, 粗约100 nm的纺锤形, 表面碳层厚约1-2 nm, 碳含量为1.956%(质量分数); 这种复合物作为锂离子电池负极材料具有很好的循环稳定性(在0.2C (1C=928 mA·g^-1)循环80次后具有691.7 mAh·g^-1比容量)和倍率性能(在2C循环20次后依然有520 mAh·g^-1比容量). 相对于未包覆的商业Fe₃O₄粒子, 复合物显著提高的电化学性能是由于碳包覆能防止粒子聚集, 提高导电性以及稳定固体电解质界面(SEI)膜.     

稀土Ce掺杂对ZnO结构和光催化性能的影响

采用共沉淀-焙烧法合成了一系列不同含量的稀土Ce掺杂的ZnO光催化剂. 利用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、粉末X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外-可见(UV-Vis)光谱、光致发光(PL)谱等技术对所制备的光催化剂进行了系列表征. 以酸性橙II脱色降解为模型反应, 考察了掺杂不同含量的铈及不同焙烧温度对ZnO的物理结构和光催化脱色性能的影响. 结果表明: 掺入质量分数(w)为2%的铈可以明显改善氧化锌表面状态, 有利于产生更多的表面羟基; 同时可以抑制光生电子与光生空穴(e^-/h⁺)的复合, 显著提高光催化脱色活性和光催化稳定性; 焙烧温度对光催化剂的晶体结构、表面性能和光催化活性产生较大影响, 500 °C的焙烧处理使样品的结晶度较高, 同时催化剂颗粒粒径较细, 表面具有丰富的羟基. 但过高的焙烧温度(600-800 °C)将导致催化剂的物理结构发生恶化, 降低光催化性能.     

1H NMR研究溶质浓度对三碳多元醇水溶液氢键作用以及玻璃化的影响

为考察溶质浓度对三碳多元醇水溶液氢键作用以及不同物质玻璃态形成能力的影响,采用¹H NMR外标法研究不同浓度的1-丙醇（NPA）,2-丙醇（IPA）,1,2-丙二醇（PG）,1,3-丙二醇（PD）和丙三醇（glycerol）的水溶液在室温常压下质子化学位移.结果表明:具有CH₃CH（OH）一基团的PG烷基质子的化学位移变化趋势与其他几种醇相比有较大差异.醇羟基质子与水分子的氧形成较强O-H…O氢键.相同摩尔分数下,羟基数的增加导致水质子和羟基质子的化学位移降低,而且羟基位置不同也会导致水质子和羟基质子化学位移差异.这几种三碳多元醇碱性强弱的顺序和降低冰的均相成核温度能力的顺序一致,即glycerol>PG>PD>IPA>NPA,¹H NMR技术表明glycerol和PG更适合用作低温保护剂.     

不同形态铈改性的TiO2纳米管阵列的制备及其可见光光电响应性质

采用电化学阴极还原和阳极氧化法,制备了还原态铈和氧化态铈改性的TiO2纳米管阵列,通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征样品形貌和晶相,得出还原态铈以单质铈纳米纤维形式存在于TiO2纳米管内及表面,单质铈改性的TiO2纳米管经阳极氧化后,以CeO2和单质Ce形式共存.测定样品的光电流响应并计算样品的能带宽度.结果表明:单质铈改性的TiO2纳米管阵列在可见光区光电流响应较TiO2纳米管增强,单质铈添加存在最佳值,在10 mmol·L-1溶液中制备的单质铈改性的TiO2纳米管阵列光电流响应最强,能带宽度E9减少到2.88 eV,并且随着单质铈含量的增加,载流子浓度增大,且平带电位向负向移动.单质铈改性的样品经阳极氧化后,样品在紫外光区和可见光区光电流响应都增强,但其在可见光区的响应强度要小于单质铈改性的TiO2纳米管在可见光区的响应强度.     

化学交联聚乙烯醇改性纤维素碱性阴离子交换复合膜的制备与性能

高稳定性碱性阴离子交换膜的制备已成为碱性固体电解质膜研究领域的一大热点.本文通过聚乙烯醇化学交联改性制备出了季铵化羟乙基乙氧基纤维素碱性阴离子交换膜（PVA/QHECE）.采用傅里叶变换红外（FTIR）光谱、热重（TG）分析、交流（AC）阻抗等方法考察了复合膜的分子结构、热稳定性、耐碱稳定性及离子电导率等性能.详尽考察了交联时间、交联剂含量、聚合物组成对成膜力学强度、含水率以及OH^-电导率的影响.实验结果表明:随着交联时间的增加,膜的溶胀率降低,力学强度随之增强,而离子电导率随膜含水率的降低没有发生明显变化,室温下OH^-的电导率在3.26×10^-4-4.44×10^-4S·cm^-1范围内变化.热重分析结果显示:掺入42.9%的QHECE时,膜的热分解温度达260℃.此外,将PVA/QHECE膜在6 mol·L^-4 KOH浓碱溶液中80℃浸渍处理168 h,膜的电导率从4.90×10^-4S·cm^-1提高到9.68×10^-4S·cm^-1,而膜的外观和力学强度以及含水率未发生明显变化,这一结果表明该膜具有很好的耐碱化学稳定性,有望作为一种新型的碱性燃料电池用离子交换膜.