纳米四氧化三钴的制备及其与聚苯胺的电化学复合

论文摘要

本文采用液相控制沉淀法制备了纳米Co3O4。系统研究了反应物初始浓度、反应物料比、反应温度、前驱体煅烧温度等因素对产物粒度的影响。粉末X射线衍射（XRD）分析结果表明,产物为立方相尖晶石结构Co3O4;经谢乐公式计算,纳米Co3O4平均粒度为28 nm。采用硅烷偶联剂苯胺甲基三乙氧基硅烷（ND42）对纳米Co3O4进行了表面修饰,以改善纳米无机粒子与高聚物的相容性。经醇、水多次充分超声洗涤后的偶联剂修饰产物ND42-Co3O4红外谱图上出现了ND42及Co3O4的典型吸收峰。在pH=12体系中,利用循环伏安法实现了ND42-Co3O4与聚苯胺（PANI）的电化学复合。复合膜ND42-Co3O4/PANI在H2SO4溶液中表现出PANI的典型电化学行为；复合膜红外谱图上出现了ND42、Co3O4及PANI的典型吸收峰。ND42-Co3O4/PANI复合膜对葡萄糖电化学氧化有良好的催化活性。在0.01-0.06 mol/L浓度范围内,催化电流与葡萄糖浓度成线性关系,线性关系式为i=-8.76c-0.23,线性相关系数R2=0.9994,复合膜在葡萄糖电化学检测领域有应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 纳米材料概述
• 1.1.1 纳米材料的特性
• 1.1.2 纳米材料的应用
• 1.1.3 纳米四氧化三钴的性质及应用
• 1.2 聚苯胺/无机物复合材料研究进展
• 1.2.1 聚苯胺/无机物复合材料的种类
• 1.2.2 聚苯胺/氧化物复合材料的制备
• 1.2.3 无机纳米颗粒的表面改性
• 1.3 电化学催化
• 1.3.1 电化学催化原理
• 1.3.2 电化学催化研究的基本方法
• 1.3.3 电化学催化的研究意义
• 1.4 本论文工作
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验体系
• 2.2 实验仪器
• 2.3 化学试剂
• 2.4 实验步骤
• 3O₄的制备'>2.4.1 纳米Co₃O₄的制备
• 3O₄的表面修饰'>2.4.2 纳米Co₃O₄的表面修饰
• 3O₄与PANI的电化学复合'>2.4.3 ND42-Co₃O₄与PANI的电化学复合
• 3O₄/PANI复合膜电化学活性检测'>2.4.4 ND42-Co₃O₄/PANI复合膜电化学活性检测
• 3O₄/PANI复合膜催化活性检测'>2.4.5 ND42-Co₃O₄/PANI复合膜催化活性检测
• 2.4.6 理化表征
• 第三章 结果与讨论
• 3O₄的制备'>3.1 纳米Co₃O₄的制备
• 3O₄粒度的因素分析'>3.1.1 影响纳米Co₃O₄粒度的因素分析
• 3.1.2 X射线衍射分析
• 3O₄的表面修饰'>3.2 纳米Co₃O₄的表面修饰
• 3O₄与PANI的电化学复合'>3.3 ND42-Co₃O₄与PANI的电化学复合
• 3O₄纳米粒子Zeta电位检测分析'>3.3.1 ND42-Co₃O₄纳米粒子Zeta电位检测分析
• 3O₄与PANI的电化学复合'>3.3.2 ND42-Co₃O₄与PANI的电化学复合
• 3O₄/PANI复合膜的电化学活性检测'>3.3.3 ND42-Co₃O₄/PANI复合膜的电化学活性检测
• 3O₄/PANI复合膜的红外光谱检测'>3.3.4 ND42-Co₃O₄/PANI复合膜的红外光谱检测
• 3O₄复合膜对葡萄糖的电化学催化氧化'>3.4 ND42-Co₃O₄复合膜对葡萄糖的电化学催化氧化
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢