论文摘要
与传统的纳米材料相比，一维纳米材料具有更好的物理机械性能和化学性质，在纳米电子器件、太阳能电池、光催化、生物传感器、生命科学以及医学等领域具有广泛的应用前景。而材料的性能与合成方法紧密相关。目前合成一维纳米材料的方法主要有气相生长法、液相生长法、模板法。这些方法存在反应条件高、后处理复杂、形貌不规整等缺点。因此发展新型制备方法和技术成为当前研究的热点。高压电纺丝技术作为一种合成一维纳米材料简单而有效的方法受到广泛的关注。电纺丝技术不仅有效的克服上述缺点，而且具有生产成本低、可大量合成、应用范围广等明显优势。本论文以电纺丝技术为基础分别合成了二氧化钛和氧化锌纳米纤维，并对其结构和性质进行表征，探索它们在光催化降解有机物以及第三代生物传感器等领域的应用。包括以下两部分工作：一、通过高压电纺丝方法合成TiO2纳米纤维，再以此为模板构建树枝状Ag-TiO2复合材料。采用X射线衍射与扫描电镜对该材料进行结构与形貌表征。相比商品化的TiO2P25以及TiO2纳米纤维，该方法合成的复合材料在光催化降解有机物过程中表现出更优异的催化性能。树枝状Ag-TiO2复合材料不仅保持了TiO2纳米纤维大比表面积优点，而且由于金属Ag的复合产生宽带的等离子体吸收，使其对光的吸收拓展到可见光区域，从而有利于电荷载流子的产生，而且树枝状Ag更有利于TiO2复合材料的界面电荷传输，降低了电子-空穴的复合几率，显著地提高了光量子效率，增强其光催化性能。二、通过高压电纺丝方法合成ZnO纳米纤维，然后与壳聚糖以及血红蛋白复合构建酶电极。由于氧化锌良好的生物相容性和大的比表面积，该电极不仅能有效保持血红蛋白的生物活性，具有优异的电化学性质，实现了对过氧化氢的高性能检测。具有检测限低、检测范围宽、稳定性好等优点。
论文目录
摘要Abstract第1章 绪论1.1 纳米材料简介1.2 一维纳米材料概述1.3 一维纳米材料的传统制备方法1.3.1 气相生长法1.3.2 液相生长法1.3.3 模板法1.3.4 自组装法1.4 电纺丝合成一维纳米材料的原理及研究进展1.4.1 电纺丝装置及工作原理1.4.2 如何控制电纺丝形貌、化学组分及有序排列1.4.3 电纺丝独特性能及应用2纳米材料研究进展'>1.5 TiO2纳米材料研究进展1.6 ZnO 纳米材料研究进展1.7 本文的选题背景和主要内容2复合材料及光降解有机物研究'>第2章 电纺丝合成 Ag- TiO2复合材料及光降解有机物研究2.1 引论2.2 实验部分2.2.1 试剂与仪器2纳米纤维及光解法构建树枝状 Ag- TiO2复合材料'>2.2.2 TiO2纳米纤维及光解法构建树枝状 Ag- TiO2复合材料2.2.3 材料结构形貌表征2.2.4 光催化性能测试2.3 结果讨论2/PVP 复合纤维及 TiO2纳米纤维形貌表征'>2.3.1 TiO2/PVP 复合纤维及 TiO2纳米纤维形貌表征2复合材料纤维形貌表征'>2.3.2 树枝状 Ag- TiO2复合材料纤维形貌表征2/PVP 复合纤维、TiO2纳米纤维以及树枝状 Ag- TiO2复合材料的结构表征'>2.3.3 TiO2/PVP 复合纤维、TiO2纳米纤维以及树枝状 Ag- TiO2复合材料的结构表征2/PVP 复合纤维、TiO2纳米纤维以及树枝状 Ag- TiO2复合材料紫外吸收光谱'>2.3.4 TiO2/PVP 复合纤维、TiO2纳米纤维以及树枝状 Ag- TiO2复合材料紫外吸收光谱2.3.5 光催化性能测试2.4 小结第3章 电纺丝合成一维氧化锌纳米材料及其在生物传感器中的应用3.1 引论3.2 实验部分3.2.1 试剂与仪器3.2.2 ZnO 纳米纤维的制备3.2.3 膜电极制备3.2.4 材料结构形貌表征3.2.5 电化学测量3.2.6 热重和光谱分析3.3 结果讨论3.3.1 ZnO/PVP 复合纤维及 ZnO 纳米纤维扫描电镜图3.3.2 ZnO 纳米纤维透射电镜图3.3.3 ZnO/PVP 复合纤维的热重曲线3.3.4 ZnO/PVP 复合纤维及 ZnO 纳米纤维的红外光谱图3.3.5 ZnO 纳米纤维 X 射线衍射图3.3.6 Hb-Chi-ZnO 复合体系的紫外光谱研究3.3.7 电化学性质3.3.8 电催化性质和对过氧化氢检测3.4 本章小结第4章 结论和展望参考文献致谢个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
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