纳米管钛酸钠薄膜电极的制备、表征及光电化学研究

采用涂覆法制备了纳米管钛酸钠薄膜电极,并用TEM、DRS、XRD和SEM对电极材料和电极表面进行了表征,用光电化学方法研究了纳米管钛酸钠的光电化学行为,通过与TiO2(P25)薄膜电极进行比较,得出了纳米管钛酸钠显示出P型光响应的结论。     

Co-Pd纳米管阵列的制备及其磁特性

用直流电化学沉积方法,通过改变沉积电压,在多孔阳极氧化铝(AAO)模板中制备了Co-Pd合金纳米管阵列,分别用扫描电镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对样品的形貌和磁学性质进行了测试.SEM结果显示,纳米管阵列均匀有序;样品磁性测试结果表明,外场垂直于纳米管轴时的剩磁比(Mr/Ms)比外场平行于纳米管时的剩磁比大,且矫顽力(Hc)随着Co含量的增加而增加.在真空500 ℃退火后,样品矫顽力有明显增大.     

ZnO纳米管阵列/p-Si异质结构的低温控制合成及其光电性能

通过选择性腐蚀ZnO纳米棒,在p型Si衬底上低温合成了ZnO纳米管阵列,构成ZnO纳米管阵列/p-Si异质结构(n-ZnONT/p-Si).ZnO纳米管阵列光致发光谱显示,在378 nm处出现了很强的紫外发射峰,而在500 nm左右有一个较宽的绿色发光峰,表明ZnO纳米管具有较好的结晶性.电流-电压曲线显示,n-ZnONT/p-Si异质结构在光暗两种条件下都表现出了较好的整流特性.在紫外光照射下,反向偏压区电流出现了较大的变化,反映出n-ZnONT/p-Si异质结构有较强的紫外光响应,有望成为潜在的紫外光探测器件.     

基底预处理对于水热法制备ZnO微/纳米管阵列的影响

采用水热法系统研究了基底预处理(基底铺膜、不铺膜吹氮气处理和盐酸浸泡处理等)方式对于制备ZnO微/纳米管阵列的影响;结合ZnO晶体的微观结构,探讨了基底特征与ZnO微/纳米管阵列生长的内在联系.结果表明,采用高纯氮气和盐酸浸泡预处理基底均能制备得到ZnO微/纳米管阵列,并且这两种预处理方法制备出的纳米管在尺寸、形貌和分布上有所不同.ZnO微/纳米管成管机理研究表明,ZnO顶部锌终端对于生长微/纳米管起着决定性作用.     

ZnO/V2 O5纳米管阵列的合成及其光电化学性能研究

通过简单直接的两步电化学沉积法成功制备了核壳结构的 ZnO／V2 O5纳米管阵列。通过采用 XRD, SEM,TEM和 XPS 等表征手段对这些制备的 ZnO／V2 O5核壳纳米管结构的物相和微结构进行分析。光电化学测试结果表明：ZnO／V2 O5核壳纳米管阵列相比于单一的 ZnO 纳米棒阵列具有明显增强的光电化学性能,使其有望在光解水领域得到广泛的应用。     

有序排列二氧化钛纳米管的制备研究进展

介绍了模板法、在基底物质表面、阳极氧化等3种二氧化钛纳米管阵列制备方法的最新研究成果;同时对钛合金氧化制备复合金属氧化物纳米管阵列和自组装制备特殊功能TiO2纳米管阵列领域的研究进展进行了总结;在此基础上,提出了有序排列TiO2纳米管阵列制备方面存在的问题和今后的研究方向.     

电压对TiO2纳米管阵列形貌及光电性能的影响

文章以电化学阳极氧化法在氟化铵、甘油电解液中制备了TiO2纳米管阵列,利用扫描电子显微镜观察了不同电压条件下制备样品的形貌。根据I-t曲线、I-V曲线及SEM图像讨论了TiO2纳米管阵列的生长进程和形成过程,并研究了样品的光电性能。结果表明:电压从25V升至55V时,管径、管长分别从40、2 000nm增至100、3 200nm;电压0.2V时,初始氧化层形成;电压升至1.4V,氧化层被击穿;氧化层的形成与场致溶解的相互影响导致在电压2～4V附近电流的起伏;电压大于5V时纳米管开始形成;25V与45V电压下制备的样品具有较好的光吸收和光电性能。     

纳米管阵列光催化降解TVOC的速率数学模型

基于菲克定律和质量守恒原理,建立了TVOC分子在纳米管内的质量传递方程,推导出了纳米管阵列(TNAs)的TVOC降解速率数学模型,模型表明:随着管长的增加,降解速率增加;存在最佳管径使降解速率达到最大.采用管径为60 nm、75 nm、90 nm,管长为1.1μm和2.3μm的TiO2纳米管,对初始浓度约为10 mg/m3的TVOC气体进行了光催化降解实验,估计了模型中的参数,同时计算出了相应实验条件下纳米管内TVOC降解速率的模型值.对比分析模型结果与实验结果,表明:TVOC初始浓度一定时,TVOC的降解速率与纳米管的总表面积正相关;TVOC降解速率的数学模型简单可靠.该模型为光催化反应中光催化纳米管尺寸的选择提供了理论依据.     

锂掺杂对单壁氮化硼纳米管阵列储氢的影响

采用巨正则蒙特卡罗方法,研究了锂掺杂对单壁氮化硼纳米管阵列(SWBNNTA-SingleWalled Boron Nitride Nanotube Array)物理吸附储氢的影响.揭示了锂掺杂是提高SWBNNTA储氢能力的有效手段,并给出了最佳的掺杂方案.计算结果表明,选择最佳的掺杂方案,并合理控制SWBNNTA的结构与尺寸,可使锂掺杂SWBNNTA在常温、中等压强下的物理吸附储氢量达到和超过美国能源部提出的2015年研究目标.     

聚甲苯胺蓝膜修饰电极的电化学特性及其电催化性能研究

用电聚合的方法制备了聚甲苯胺蓝膜玻璃电极，利用电化学手段研究了该膜电极的电化学特性，发现聚甲苯胺蓝膜电极对多巴胺，儿茶酚，等生物分子有较好的电催化性能，催化电流与其浓度在一定范围内呈线性关系。     

TiO2纳米管阵列电极的制备及电输运性能

利用电化学阳极氧化方法制备了二氧化钛(TiO_2)纳米管阵列样品,并对其结构、形貌和电输运性能进行了研究.扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)揭示了其具有规则和完整的纳米管结构,X射线衍射(XRD)研究说明退火后的样品具有锐钛矿的结构.电输运性能研究表明,相对于纳米颗粒,纳米管阵列结构具有更低的内部传输阻抗和更高的界面复合电阻.     

辣根过氧化物酶在钛酸纳米管修饰玻碳电极上的直接电化学研究

采用循环伏安法研究证明了辣根过氧化物酶在钛酸纳米管修饰玻碳电极上的直接电化学.结果显示:在磷酸缓冲溶液中,辣根过氧化物酶在钛酸纳米管修饰的玻碳电极上呈现出一对良好的氧化还原峰.紫外-可见光谱数据表明,在钛酸纳米管存在的条件下,辣根过氧化物酶的构象基本保持不变,说明钛酸纳米管对辣根过氧化物酶具有良好的生物相容性.此外,电化学结果表明,该修饰电极能够有效地催化双氧水的还原.     

整体网式TiO2纳米管的制备及其工艺条件的优化

针对常规阳极氧化法制备的TiO₂纳米管容易与基体分离,采用钛网代替常规的钛片作为电极,通过改变阳极氧化反应时间、电压以及两极间距来调节纳米管的制备量与脱落之间的矛盾关系,使纳米管的制备量最大化且脱落率最小化。采用正交试验对两极间距、电压和反应时间等条件进行了优化,确定了最佳的反应条件：两极距离为4 cm、电压为50 V、反应时间为8 h。实验结果显示,最佳条件下所制备的纳米管基本都附着于钛网上形成整体网式TiO₂纳米管,且纳米管的制备量较大。本研究对于纳米管催化剂在空气净化中的实际应用具有重要意义。     

Pt及其修饰电极对丙三醇氧化的电催化性能研究

运用电化学循环伏安和石英晶体微天平研究了丙三醇在Pt电极和以Sb,S吸附原子修饰的Pt(Pt/Sbad和Pt/Ssd）电极上的吸附和氧化过程。结果表明丙三醇的氧化与电极表面氧物种有着极其密切的关系。Pt电极表面Sb吸附原子能在较低的电位下吸附氧，可显著提高丙三醇电催化氧化活性，与Pt电极相比较，Sb吸附原子修饰的Pt电极使丙三醇氧化的峰电位负移了0．14V，相反，Pt电极表面S吸附原子的氧化合消耗表面氧物种，几乎完全抑制了丙三醇的电氧化。本文还从表面质量变化提供了吸附原子电催化作用的新数据。     

电化学方法制备ZrO2∶Er3＋纳米管阵列及其荧光性能研究

采用电弧熔炼的方法制备锆铒元素合金（铒元素质量分数为1%,5%）。采用阳极氧化的方法在合金表明制备含有Er3＋的氧化锆纳米管,EDS能谱证实有效的进行了铒元素掺杂。在600℃氮气气氛下进行退火,XRD图谱测试显示当饵离子的掺杂质量分数为1%时,氧化锆纳米管晶体结构由混合相变为单一的四方相。室温下,以257nm和317nm的紫外波长对未退火和退火后的ZrO2∶Er3＋纳米管材料进行荧光性能测试,发现退火后发射中心依然是紫外发射,但发射峰中心发生了蓝移。测试结果显示,在317nm的激发波长下,材料的荧光性能显著,离子跃迁效应明显。     

化学水浴法制备ZnO阵列及其光伏性能研究

采用溶胶旋转涂覆技术和化学水浴两步工艺法制备了ZnO阵列,研究了种晶层对ZnO阵列的形貌、晶体结构的影响,并考察了所制备的ZnO阵列用作染料敏化太阳电池光电极的光伏性能.结果表明：沿（O02）晶面择优生长的种晶层,可为ZnO阵列的有序生长起到诱导作用,尤其是当种晶层面朝下放置时,ZnO阵列基本保持了种晶的结晶取向和尺寸大小,棒状阵列直径为50100nm.由此阵列作为光电极构成的DSCs的短路电流和填充因子较低,从而使得光电转换效率处于较低水平,主要原因可能是阵列太致密、薄膜厚度小,使得染料的吸附量低所致.     

二氧化钛纳米管的制备及其在环境中的应用研究进展

本文对TiO2纳米管的制备方法,形成机理以及改性做了综合评述,在此基础上探讨了TiO2纳米管制备方面存在的问题,叙述了其在环境中的应用,并对今后的发展方向予以展望。     

青霉素钠在玻碳电极上的电化学行为

研究了青霉素钠在玻碳电极上的直接电化学行为,讨论了缓冲体系、pH值以及支持电解质等因素对响应的影响,建立了利用玻碳电极对青霉素钠进行了定量分析的方法. 实验结果表明:在0.15 mol/L KNO3 +0.1 mol/L CH3COONa- CH3COOH(pH=3.7)缓冲体系中采用循环伏安法测定青霉素钠,其浓度在5.4×10-4 mol/L～5.4×10-3 mol/L范围内与氧化峰电流呈良好的线性关系,线性方程和线性相关系数分别为ip(μA) = -0.54-5.03 C(10-3 mol/L);γ = -0.9959.     

石墨烯的制备及其超级电容性能

以鳞片石墨为原料,采用化学氧化还原法制备了高品质的石墨烯.借助X射线衍射分析、扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察、氮气吸附--脱附实验、恒流充放电实验、循环伏安法和交流阻抗谱技术对石墨烯的结构、形貌、表面性能和超级电容性能进行了系统研究.X射线衍射、扫描电镜和透射电镜结果表明,石墨烯整体上呈现无序结构,外观具有蓬松、透明的薄纱状及本征性皱褶,其BET比表面积为14.2m2·g-1,总孔容为0.06cm3·g-1,平均孔径为17.3nm.交流阻抗谱测试结果表明,石墨烯电极具有较小的阻抗,其等效串联电阻为0.16Ω,电荷传递电阻为0.55Ω.恒流充放电和循环伏安测试结果显示:石墨烯电极具有良好的功率特性和循环稳定性,电容特征显著.在2、5、10和20mV·s-1扫描速度下的放电比电容分别为123、113、101和89 F·g-1;即使是50mV·s-1的高扫速,放电比电容仍可达69F·g-1.