表面活性剂对普鲁士蓝复合修饰电极性能的影响

使用滴涂的方法制备多壁碳纳米管(MWNTs)修饰电极(MWNTs/GCE),并利用循环伏安法在该电极表面沉积普鲁士蓝(PB),从而得到普鲁士蓝-多壁碳纳米管复合修饰电极(PB/MWNTs/GCE),相对于相同条件下在裸玻碳电极表面制备的PB修饰电极,该电极表现出更优良的电化学性质。通过使用不同性质的表面活性剂对MWNTs进行分散,制备了系列MWNTs基PB修饰电极,并研究了表面活性剂对PB复合修饰电极性能的影响。实验结果表明,表面活性剂的加入提高了PB/MWNTs/GCE基修饰电极对过氧化氢的检测范围。     

从芳香性碳-碳双键的反应特性阐述碳纳米管功能化修饰

 纳米材料的功能化修饰构成了现代纳米技术的重要组成部分。作为纳米材料的成员之一,碳纳米管不易分散或溶解于任何溶剂。为了改善碳纳米管的分散/溶解性能,对其进行必要的化学修饰是可行的途径。构成碳纳米管的芳香性碳-碳双键是其功能化修饰主体。利用有机化学碳-碳双键反应的基本理论知识,能指导碳纳米管的修饰,并可预测碳纳米管的形貌及电子性能改变规律。而碳纳米管的功能化修饰成果,也有助于增强难溶有机化合物的碳-碳双键反应特性和规律的理论基础。本文从近年的科研成果出发,从结构-性能角度深入探讨了不同修饰方法对碳纳米管形貌及结构的影响。基于碳-碳双键的加成反应有效保持了原始碳纳米管的形貌,更有利于修饰碳纳米管的广泛应用。     

多壁碳纳米管的功能化及光谱、电化学性质研究

采用荧光光谱、红外光谱(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)和循环伏安法研究了多壁碳纳米管(MWCNT)经浓硝酸功能化后的光谱、电化学性质.结果表明功能化后的MWCNT,荧光强度增强且谱峰发生蓝移;在水相中的分散能力大大增强;将处理后的MWCNT修饰到玻碳(GC)电极表面制备得到t-MWCNT/GC修饰电极,以K3[Fe(CN)6]为探针循环扫描,结果显示,氧化还原峰电势差缩小且峰电流增加,显示了一定的电催化活性.     

脑深部刺激电极表面多壁碳纳米管的电泳沉积工艺研究

为了提高脑深部刺激(Deep brain stimulation, DBS)电极-组织界面的电学性能和生物相容性,提出一种直流电泳法沉积多壁碳纳米管(Multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)制备电极表面纳米结构对其进行修饰改性的方法,将不锈钢片和铜电极接在直流电源的阳极和阴极,放入经过纯化处理和功能化处理后配制成的MWCNTs悬浊液中,设置电压和电泳时间,即可在不锈钢片上沉积多壁碳纳米管。本文对多壁碳纳米管修饰电极的电泳沉积工艺进行了研究,评价了电泳沉积形成的多壁碳纳米管薄膜的稳定性、材料成分和生物学特性。研究结果表明电泳沉积多壁碳纳米管的最佳参数是20 V和7 min,电泳沉积可以在电极表面形成20~100 nm的碳纳米管结构膜层,膜层表面颗粒均匀,排列致密,连续性好,没有裂纹,且薄膜的纯度较高,生物相容性良好,具有较好的电化学稳定性,但机械稳定性有待提高。该方法在保证电极/组织界面生物相容性的基础上,能有效避免电极电性能下降,从而提高电极的综合性能。     

脑深部刺激电极表面多壁碳纳米管的电泳沉积工艺研究

为了提高脑深部刺激(Deep brain stimulation, DBS)电极-组织界面的电学性能和生物相容性,提出一种直流电泳法沉积多壁碳纳米管(Multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)制备电极表面纳米结构对其进行修饰改性的方法,将不锈钢片和铜电极接在直流电源的阳极和阴极,放入经过纯化处理和功能化处理后配制成的MWCNTs悬浊液中,设置电压和电泳时间,即可在不锈钢片上沉积多壁碳纳米管。本文对多壁碳纳米管修饰电极的电泳沉积工艺进行了研究,评价了电泳沉积形成的多壁碳纳米管薄膜的稳定性、材料成分和生物学特性。研究结果表明电泳沉积多壁碳纳米管的最佳参数是20 V和7 min,电泳沉积可以在电极表面形成20~100 nm的碳纳米管结构膜层,膜层表面颗粒均匀,排列致密,连续性好,没有裂纹,且薄膜的纯度较高,生物相容性良好,具有较好的电化学稳定性,但机械稳定性有待提高。该方法在保证电极/组织界面生物相容性的基础上,能有效避免电极电性能下降,从而提高电极的综合性能。     

掺杂还原制备金纳米粒子/碳纳米管修饰电极伏安法测定对壬基酚

采用将氯金酸溶液直接分散于多壁碳纳米管中,用该复合物制备修饰电极。在该修饰电极上进行电位还原,得到金纳米粒子/碳纳米管修饰电极。研究了对壬基酚在该电极上的电化学行为。制备的金纳米粒子/碳纳米管修饰电极能显著提高对壬基酚的氧化峰电流。研究了这种修饰电极测定对壬基酚的条件。在最佳条件下,对壬基酚在3×10-7—4×10-5mol/L浓度范围内与氧化峰电流呈现良好的线性关系(r=0.994 6),检出限为1.5×10-8mol/L。对实际样品进行测定,加标回收率为92.6%—100%。     

NO在多壁碳纳米管修饰电极的电氧化行为

为研制生物医学和环境检测的NO电化学传感器,用碱和硝酸对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行功能化.采用循环伏安法(CV)和电化学阻抗法(EIS)研究NO在多壁碳纳米管修饰电极上的电氧化行为,并探讨相应的反应机理.研究结果表明:当氧化电位较低(0.50～0.65 V)时,NO的电氧化受电极电位驱动,氧化速度随着电极电位的升高而加快;当电极电位达到一定值(0.70～0.80 V)时,其电极反应受电荷转移和扩散混合控制;当电极电位较高(0.85 V)时,NO的电极反应受扩散控制;与MWCNTs修饰电极相比,MWCNT-COOH修饰电极上反应的活化能(氧化峰电位)明显降低,其峰电流密度(反应速度)是MWCNTs修饰电极的1.4倍,说明MWCNT-COOH修饰电极能够有效地提高NO氧化的电催化活性和检测灵敏度.     

脑深部刺激电极表面多壁碳纳米管的电泳沉积工艺研究

为了提高脑深部刺激(DBS)电极组织界面的电学性能和生物相容性,提出一种直流电泳沉积多壁碳纳米管(MWCNTs)制备电极表面纳米结构对电极进行修饰改性的方法,将不锈钢片和铜电极接在直流电源的阳极和阴极,放入经过纯化处理和功能化处理后配制成的MWCNTs悬浊液中,设置电压和电泳时间,即可在不锈钢片上沉积多壁碳纳米管。对多壁碳纳米管修饰电极的电泳沉积工艺进行了研究,评价了电泳沉积形成的多壁碳纳米管薄膜的稳定性、材料成分和生物学特性。研究结果表明,电泳沉积多壁碳纳米管的最佳参数是20V和7min,电泳沉积可以在电极表面形成20～100nm的碳纳米管结构膜层,膜层表面颗粒均匀,排列致密,连续性好,没有裂纹,且薄膜的纯度较高,生物相容性良好,具有较好的电化学稳定性,但机械稳定性有待提高。该方法在保证电极-组织界面生物相容性的基础上,能有效避免电极电性能下降,从而提高电极的综合性能。     

多壁碳纳米管修饰电极对对苯二酚的催化作用

将多壁碳纳米管修饰到玻碳电极的表面，制备出对对苯二酚具有电催化氧化作用的碳纳米管修饰电极考察了该电极在不同电解质溶液及不同扫速下其循环伏安图的峰电位及峰电流，发现该电极在H2SO4中对对苯二酚具有良好的催化氧化作用．     

熔融法制备环氧功能化的碳纳米管

以三苯基膦(TPP)为催化剂,通过环氧基团和酸化碳纳米管上羧酸的酯化反应,将环氧树脂接枝到碳纳米管壁上,成功制备了环氧功能化碳纳米管.分别运用红外光谱(FTIR)、热失重(TGA)、扫描电镜(SEM)对环氧功能化的碳纳米管进行了表征.用滴定的方法研究了反应温度和不同的环氧树脂对碳纳米管的环氧功能化程度的影响.研究表明:环氧基团已经成功地接到碳纳米管上;与酸化的碳纳米管相比,环氧功能化碳纳米管表面已经被环氧树脂包覆,从而使得碳纳米管直径增加;温度升高有利于提高碳纳米管的环氧功能化程度,相对分子质量较小的环氧树脂的转化效率比相对分子质量大的要高.     

单壁碳纳米管导电添加剂对锂离子电池正极材料电化学性能的影响

单壁碳纳米管具有极高的长径比和优异的电学与力学性能,在锂离子电池导电添加剂中有着良好的应用前景.针对单壁碳纳米管在电池浆料中分散性差的问题,利用Birch还原烷基化反应对单壁碳纳米管进行可控功能化修饰,制备兼具良好导电性与分散性的碳纳米管材料,并考察其作为导电添加剂对锂离子电池正极材料电化学性能的影响.结果表明,以经过3轮烷基功能化修饰的单壁碳纳米管为导电添加剂时,锂离子电池的循环性能与倍率性能均优于其他样品,在5 C的放电倍率下循环400圈后仍有110 mAh/g的比容量.     

卟啉/多壁碳纳米管修饰电极的制备及多巴胺的测定

利用电化学方法在多壁碳纳米管修饰的玻碳电极表面聚合一层无金属卟啉,制备了卟啉/多壁碳纳米管修饰电极,采用循环伏安法研究多巴胺(DA)在不同修饰电极上的电化学行为,并计算得到了不同修饰电极有效面积Aeff以及DA电化学氧化过程的一些重要参数.实验结果表明,这种双层膜修饰电极具有更为明显的催化效果,微分脉冲伏安结果显示,催化氧化峰电流与DA浓度在5×10-5mo·lL-1~3×10-7mo·lL-1范围内呈良好的线性关系,检出限达6×10-8mo·lL-1(S/N=3).     

巴基纸制备的研究进展

作为一种功能化的多孔宏观结构,巴基纸既保留了纳米材料的物理化学特性,又有效解决了碳纳米材料个体操作应用困难的缺点,适合在复合材料、电极、催化、过滤和提纯等领域的大规模工程应用.按照所用碳纳米材料的不同,巴基纸大致可分为四类:单壁碳纳米管巴基纸、多壁碳纳米管巴基纸、碳纳米纤维巴基纸、混合巴基纸.按照其材料的不同对巴基纸的制备进行综述,并对将来的研究进行了展望.     

中性红碳纳米管修饰玻碳电极测定溶解氧的研究

制备了碳纳米管/中性红修饰电极,并用循环伏安法对其电化学性质进行了表征.实验表明,27℃时,该修饰电极在0.01mol/L KCl+0.1mol/L柠檬酸-磷酸氢二钠(pH=2.7)缓冲溶液中对溶解氧具有良好的电催化活性,其表观电子转移数n≈3.与传统的裸电极相比,提高了电极对氧的催化性能及分析测试的灵敏度.     

制造太空缆的高强度聚合物材料

介绍了碳纳米管和现有的几种高强度聚合物材料的性能及碳纳米管的功能化.功能化的碳纳米管,尤其是以高强度聚合物接枝的碳纳米管,即“聚合物枝化碳纳米管”可能是今后超高强度材料的主要组分,是制备太空缆索的希望.     

单壁碳纳米管化学修饰电极的制备及其测定鸟瞟呤的研究

报告了一种制备单壁碳纳米管化学修饰电极的方法,并研究了鸟嘌呤在此修饰电极上的电化学行为.鸟嘌呤在单壁碳纳米管修饰玻碳电极上出现一个灵敏的氧化峰,峰电流位于0.64V(vs.SCE).与裸玻碳电极相比,单壁碳纳米管修饰电极显著提高鸟嘌呤的氧化峰电流.优化了各项测定参数,建立了一种直接测定鸟嘌呤的电分析方法.氧化峰电流与鸟嘌呤的浓度在5×10～8-2 × 10-5mol/L之间有很好的线性关系,开路富集3min,检出限为2×10～8mol/L.该方法检测限低、分析速度快、重现性好、准确可靠.     

十六烷基胺-多壁碳纳米管复合物的制备及NO吸附性能

为制备在室温下对NO吸附性能优异的材料,采用十六烷基胺并通过化学缩合的方法对多壁碳纳米管进行了修饰,制备了十六烷基胺-多壁碳纳米管复合物,并分别采用TG-DSC,XRD,FT-IR,Raman,SEM等技术对所制备的复合物进行了表征.研究表明:十六烷基胺通过酰胺键修饰在多壁碳纳米管表面,经十六烷基胺修饰的碳纳米管结构基本没有发生变化.原位TG-MS结果表明:在室温下,经十六烷基胺修饰的多壁碳纳米管的NO吸附量是纯碳纳米管的8.58倍,其选择性吸附NO能力较纯碳纳米管明显提高.原因是十六烷基胺修饰的多壁碳纳米管n型电导能力增强,而使受电子体NO分子易与修饰的碳纳米管作用并发生化学吸附.     

碳纳米管修饰玻碳电极测定诺氟沙星的研究

用滴涂法制备了一种多壁碳纳米管-Nation膜修饰玻碳电极,研究了诺氟沙星在修饰电极上的电化学行为.实验结果表明,修饰电极对诺氟沙星具有良好的电催化作用.在最优条件下,利用微分脉冲伏安法对诺氟沙星的含量进行了测定,氧化峰电流与诺氟沙星的浓度在1.0×10-8～1.0×10-5mol/L范围内呈良好的线性关系(R=0.9979),信噪比等于3时,检出限为5.0×10-8mol/L该修饰电极对诺氟沙星有良好的选择性和灵敏度,可用于实际样品诺氟沙星含量的测定.     

基于碳纳米管的气敏传感器研究进展

碳纳米管（CNTs）具有独特的电学、力学、物理、化学性能。可对许多气体进行选择吸附和快速检测。近年来,碳纳米管在气敏传感领域的研究及应用取得了显著进展。碳纳米管气敏传感器具有体积小、常温下即可检测、灵敏度高、响应速度快等优点。综述了本征碳纳米管气敏传感器、碳纳米管气敏传感器的功能化修饰、碳纳米管气敏传感器在呼吸检测中的应用等研究进展。为提高碳纳米管气敏传感器的气敏性能（灵敏度、选择性、响应时间和可重复性）、增大检测气体种类。目前主要通过使用不同材料（有机聚合物、金属、金属氧化物）对碳纳米管进行合理的功能化修饰。在进一步研究中,应重视发展除加热和紫外光照射之外的新脱附技术、研究复杂气体环境中特定气体的选择性检测、将传感器阵列技术用于CNTs气敏传感器、实现商业化的电子器件等问题及挑战。     

碳纳米管修饰电极

综述了碳纳米管(Carbon Nanotube,CNTs)修饰电极的制备、电化学特性及应用的最新进展,并对其在电化学传感器方面的应用前景与挑战进行了展望。