鈦及其合金表面納米復合陣列電極的制備及電化學行為研究.pdf

1、電化學傳感器具有使用方便、靈敏度高、響應速度快、成本低等優點,已在生命科學、藥物分析、環境分析等領域得到廣泛應用,電極材料是電化學傳感器的核心,研制高活性的電極材料,對電化學理論研究和電化學傳感器的應用研究具有十分重要的意義。本論文圍繞在鈦及其合金基底上碳/鈦基納米陣列復合電極的可控制備及其電化學行方面開展了系統的研究,并取得良好進展:
　　 1.以丙酮為碳源,采用無需催化劑熱化學法,在鈦和鈦合金(Ti6A14V)片基體上可控合

2、成了圓柱形和圓錐形結構的碳包TiO2(TiO2@C)和C包TiC(TiC@C)核殼結構納米纖維陣列。系統研究了反應條件對形貌、結構的影響?？疾炝送鈿結構形貌對其電化學性能的影響,結果表明錐形結構的外殼由于具有更多的邊平面暴露,具有更好的電化學活性,這為制備高邊平面暴露的碳電極提供了新的技術路線。
　　 2.研究了圓柱形TiO2@C和TiC@C兩種核殼結構電極,考察了內核導電性對其電化學行為的影響。結果表明,內核的導電性對其電化

3、學傳感性能有很大的影響,TiC@C納米纖維,由于內核TiC具有高的電導率,表現出相比于TiO2@C納米纖維更加優良的電化學活性。在Fe(CN)3-/4-體系中,TiC@C電極上在很大掃速范圍內(10～1000 mV/s)呈現Nernst行為,其氧化還原峰電位差恒定保持在理想值(59mV),電子交換速率(k°)大于0.5 cm/s,遠大于在TiO2@C上的k°(0.01cm/s),而且TiC@C納米纖維可以直接對尿酸、多巴胺和抗壞血酸三種

4、物質的同時選擇性檢測。這一發現,為設計新型高活性的納米電極提供了新的思路。
　　 3.發展了一種光輔助下,電極自清潔和更新的新方法。電化學分析領域,一直面臨著在電化學檢測過程中因分析物(酚類有機物、5-羥色胺、組胺、苯胺、NADH等)或分析物的代謝物吸附或電沉積到電極表面造成電極污染使得電極的電化學活性降低這一重大難題,限制了電化學分析方法的應用。發展了一個新的原位摻雜制備C摻雜的TiO2納米管陣列的新方法,然后以C摻雜的TiO