本文主要研究内容
作者刘丽娟（2019）在《基于电纺碳纳米复合材料的电化学传感和超级电容器研究》一文中研究指出：近年来,过渡金属纳米材料(如TiC,NiCo2O4和NiCo2S4等),因其制备简单、价廉、毒性小、形貌.可控及电化学活性高等优点备受青睐。但纯的过渡金属纳米结构易团聚,导致有效面积减小,影响其性能。电纺(石墨化)碳纳米纤维(CNFs/GCN)具有比表面积大、导电性好、机械强度高和便于功能化修饰等优点,与纳米结构复合,不仅能有效提高纳米材料的负载量、减少其团聚、增大比表面积,还能有效提高复合材料的导电性。因此,本论文以CNFs/GCN为基底,制备了TiC纳米颗粒负载的CNFs复合材料(TiC/CNFs),NiCo2O4,NiCo2S4纳米针阵列生长于GCN表面的复合材料(NiCo2O4/GCN,NiCo2S4/GCN),探索了复合材料在葡萄糖、抗坏血酸(AA)、多巴胺(DA)和尿酸(UA)生物传感器的构建及超级电容器储能性能的研究,具体内容如下:1、结合电纺和碳化技术,一步合成了TiC/CNFs,将其用于葡萄糖氧化酶的固载并对其传感性能进行了探究。扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)、X-射线电子能谱(XPS)、热失重分析(TGA)等表征显示:TiC纳米颗粒(NPs)均匀镶嵌在CNFs表面,复合材料呈三维(3D)、网状结构,热稳定性好。电化学结果表明,TiC/CNFs对葡萄糖氧化具有优异的电催化活性,所构建的传感器具有线性范围宽(0.013-10.5mM,R2=0.999)、检出限低(3.7μM,S/N=3)、灵敏度高和抗干扰能力强等优点,为葡萄糖检测提供了新的传感平台。2、由于TiC/CNFs制备简单、导电性和电催化活性高,进一步用于构建AA、DA和UA传感器。该传感器能选择性或同时灵敏检测三种物质,具有线性范围宽、检出限低和选择性好等优点。用于同时检测AA、DA和UA时,线性范围分别为0.025-1.25 mM、0.05-45 mM、0.005-0.775 mM,检出限分别为1、0.02和0.2μM。该传感器还成功用于实际样品分析。3、以GCN为基底,采用水热法制备了 NiCo2O4/GCN并用于无酶葡萄糖传感器的构筑。三维、网状及良好导电性GCN的引入,使得NiCo2O4纳米针能均匀生长于GCN上,增大了复合材料的比表面积和导电性。构建的传感器具有响应快、线性范围宽(5 μM-19.175 mM,R2= 0.998)、检出限低(1.5 μM,S/N=3)、灵敏度高(1947.2 μAmM-1 cm-2)、重现性好和选择性高等优点。4、以GCN为基底,采用两步水热法制备了NiCo2S4/GCN,探究了反应时间对其形貌和电化学性能的影响。SEM、TEM、XRD等表征显示:在160 ℃反应7h得到的复合材料(NiCo2S4/GCN-7),多孔、具有核壳结构的NiCo2S4纳米针均匀生长于GCN上,具有优异的电化学性能。构建的无酶葡萄糖传感器具有宽的线性范围(0.0005-3.571 mM,R2= 0.995)、低的检出限(0.167 μM,S/N=3)、高的灵敏度(7431.96 μA mM-1 cm-2)、选择性好、抗干扰能力强和重现性高的优点。5、基于NiCo2S4/GCN具有比表面积大和导电性好的优点,将其用于超级电容器储能研究。电化学结果表明:NiCo2S4/GCN具有高的比容量(1969.4 F g-1,0.5 Ag-1)、良好的倍率性能和循环稳定性。同时其与活性炭组装的不对称超级电容器也具有高的比容量、大的能量密度(111.2 Wh Kg-1,385.0 WKg-1)、好的倍率性能和循环稳定性,说明NiCo2S4/GCN在超级电容器中具有较大的潜在应用价值。
Abstract
jin nian lai ,guo du jin shu na mi cai liao (ru TiC,NiCo2O4he NiCo2S4deng ),yin ji zhi bei jian chan 、jia lian 、du xing xiao 、xing mao .ke kong ji dian hua xue huo xing gao deng you dian bei shou qing lai 。dan chun de guo du jin shu na mi jie gou yi tuan ju ,dao zhi you xiao mian ji jian xiao ,ying xiang ji xing neng 。dian fang (dan mo hua )tan na mi qian wei (CNFs/GCN)ju you bi biao mian ji da 、dao dian xing hao 、ji xie jiang du gao he bian yu gong neng hua xiu shi deng you dian ,yu na mi jie gou fu ge ,bu jin neng you xiao di gao na mi cai liao de fu zai liang 、jian shao ji tuan ju 、zeng da bi biao mian ji ,hai neng you xiao di gao fu ge cai liao de dao dian xing 。yin ci ,ben lun wen yi CNFs/GCNwei ji de ,zhi bei le TiCna mi ke li fu zai de CNFsfu ge cai liao (TiC/CNFs),NiCo2O4,NiCo2S4na mi zhen zhen lie sheng chang yu GCNbiao mian de fu ge cai liao (NiCo2O4/GCN,NiCo2S4/GCN),tan suo le fu ge cai liao zai pu tao tang 、kang huai xie suan (AA)、duo ba an (DA)he niao suan (UA)sheng wu chuan gan qi de gou jian ji chao ji dian rong qi chu neng xing neng de yan jiu ,ju ti nei rong ru xia :1、jie ge dian fang he tan hua ji shu ,yi bu ge cheng le TiC/CNFs,jiang ji yong yu pu tao tang yang hua mei de gu zai bing dui ji chuan gan xing neng jin hang le tan jiu 。sao miao dian zi xian wei jing (SEM)、tou she dian zi xian wei jing (TEM)、X-she xian yan she (XRD)、X-she xian dian zi neng pu (XPS)、re shi chong fen xi (TGA)deng biao zheng xian shi :TiCna mi ke li (NPs)jun yun rang qian zai CNFsbiao mian ,fu ge cai liao cheng san wei (3D)、wang zhuang jie gou ,re wen ding xing hao 。dian hua xue jie guo biao ming ,TiC/CNFsdui pu tao tang yang hua ju you you yi de dian cui hua huo xing ,suo gou jian de chuan gan qi ju you xian xing fan wei kuan (0.013-10.5mM,R2=0.999)、jian chu xian di (3.7μM,S/N=3)、ling min du gao he kang gan rao neng li jiang deng you dian ,wei pu tao tang jian ce di gong le xin de chuan gan ping tai 。2、you yu TiC/CNFszhi bei jian chan 、dao dian xing he dian cui hua huo xing gao ,jin yi bu yong yu gou jian AA、DAhe UAchuan gan qi 。gai chuan gan qi neng shua ze xing huo tong shi ling min jian ce san chong wu zhi ,ju you xian xing fan wei kuan 、jian chu xian di he shua ze xing hao deng you dian 。yong yu tong shi jian ce AA、DAhe UAshi ,xian xing fan wei fen bie wei 0.025-1.25 mM、0.05-45 mM、0.005-0.775 mM,jian chu xian fen bie wei 1、0.02he 0.2μM。gai chuan gan qi hai cheng gong yong yu shi ji yang pin fen xi 。3、yi GCNwei ji de ,cai yong shui re fa zhi bei le NiCo2O4/GCNbing yong yu mo mei pu tao tang chuan gan qi de gou zhu 。san wei 、wang zhuang ji liang hao dao dian xing GCNde yin ru ,shi de NiCo2O4na mi zhen neng jun yun sheng chang yu GCNshang ,zeng da le fu ge cai liao de bi biao mian ji he dao dian xing 。gou jian de chuan gan qi ju you xiang ying kuai 、xian xing fan wei kuan (5 μM-19.175 mM,R2= 0.998)、jian chu xian di (1.5 μM,S/N=3)、ling min du gao (1947.2 μAmM-1 cm-2)、chong xian xing hao he shua ze xing gao deng you dian 。4、yi GCNwei ji de ,cai yong liang bu shui re fa zhi bei le NiCo2S4/GCN,tan jiu le fan ying shi jian dui ji xing mao he dian hua xue xing neng de ying xiang 。SEM、TEM、XRDdeng biao zheng xian shi :zai 160 ℃fan ying 7hde dao de fu ge cai liao (NiCo2S4/GCN-7),duo kong 、ju you he ke jie gou de NiCo2S4na mi zhen jun yun sheng chang yu GCNshang ,ju you you yi de dian hua xue xing neng 。gou jian de mo mei pu tao tang chuan gan qi ju you kuan de xian xing fan wei (0.0005-3.571 mM,R2= 0.995)、di de jian chu xian (0.167 μM,S/N=3)、gao de ling min du (7431.96 μA mM-1 cm-2)、shua ze xing hao 、kang gan rao neng li jiang he chong xian xing gao de you dian 。5、ji yu NiCo2S4/GCNju you bi biao mian ji da he dao dian xing hao de you dian ,jiang ji yong yu chao ji dian rong qi chu neng yan jiu 。dian hua xue jie guo biao ming :NiCo2S4/GCNju you gao de bi rong liang (1969.4 F g-1,0.5 Ag-1)、liang hao de bei lv xing neng he xun huan wen ding xing 。tong shi ji yu huo xing tan zu zhuang de bu dui chen chao ji dian rong qi ye ju you gao de bi rong liang 、da de neng liang mi du (111.2 Wh Kg-1,385.0 WKg-1)、hao de bei lv xing neng he xun huan wen ding xing ,shui ming NiCo2S4/GCNzai chao ji dian rong qi zhong ju you jiao da de qian zai ying yong jia zhi 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自江西师范大学的刘丽娟，发表于刊物江西师范大学2019-07-10论文，是一篇关于电纺碳纳米纤维论文,石墨化碳纳米纤维论文,纳米颗粒论文,葡萄糖氧化酶论文,纳米针论文,纳米针论文,电化学传感器论文,超级电容器论文,江西师范大学2019-07-10论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自江西师范大学2019-07-10论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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