水熱法生長微-納米結構及其電化學性能研究.pdf

1、21世紀，隨著微納科技的發展，有關微納材料的研究也更加深入，人們不再局限于簡單的合成微納材料以及對其形貌和性能的簡單探索，而是更注重從實際應用出發來合成具有特殊高性能的微納材料。與塊狀材料不同，微納材料具有其沒有的表面效應、小尺寸效應、宏觀量子隧穿效應等諸多特殊性質，因此微納材料在許多實際應用領域都有著廣闊的前景。比如:微納材料在生物傳感、工業催化、能源存儲以及信息傳遞等方面都有著很好的應用前景。
　　在本文中，我們通過水熱法再結

2、合煅燒，制備了不同材料和形貌的金屬氧化物微/微納結構。對材料制備的實驗條件和參數進行了探究，找到了形貌控制的實驗條件。并根據材料的結構和自身特點對其進行了相應的電化學性能。主要研究內容如下:
　　1.制備六瓣花狀ZnO-CuO復合材料
　　利用水熱法在聚合物的輔助條件下合成純凈的CuO、ZnO。在此基礎上，通控制醋酸鋅和醋酸銅的比例來合成六瓣花狀微納結構，煅燒之后得到六瓣花狀ZnO-CuO復合微納材料。利用X射線衍射儀、掃描

3、電子顯微鏡、透射電子顯微鏡等手段對其物相、形貌、組成和晶體結構進行表征，初步探究了合成六瓣花狀ZnO-CuO微納材料的形貌與合成條件之間的關系。
　　2.基于Cu/CuO微納結構的抗壞血酸傳感器
　　利用水熱法在泡沫鎳上合成Cu/CuO微納結構，通過掃描電子顯微鏡表征了其形貌結構，利用XRD確定了其組成。之后將該材料直接用作電極對抗壞血酸的傳感性能進行了測試，循環伏安法和計時電流法檢測結果顯示，基于泡沫鎳負載Cu/CuO微納

4、結構制備的抗壞血酸生物傳感器具有更高的電流響應和良好的靈敏度，并且電極材料制備簡單，性能優異，成本低廉。
　　3.基于微納結構的無酶型抗壞血酸生物傳感器
　　通過水熱合成了血紅細胞狀Fe2O3微納結構，首先對其形貌、結構、組成等進行了表征。然后將血紅細胞狀Fe2O3微納結構修飾于碳糊電極，構建了無酶型抗壞血酸生物傳感器，通過循環伏安法和計時電流法對其生物傳感性能驚醒了測試。結果表明，該生物傳感器的性能良好;與金電極、玻碳電極

5、構建的生物傳感器相比，該生物傳感器具有成本低廉，使用簡單方便，可重復多次使用，并且存儲方便等優點。
　　4.碳布負載氫氧化鈷微納片的制備及其超級電容性能
　　利用水熱法在柔性碳布襯底上一步合成氫氧化鈷微納片，利用掃描電子顯微鏡對其形貌結構進行了簡單分析。結合氫氧化鈷自身的性質和形貌特點，我們將該材料作為電極材料對其超級電容性能進行了初步探究。通過循環伏安法和計時電位法的測試，結果表明，該電極表現出較高的比電容、較好的倍率特性