碳陶瓷纳米复合材料电极

本论文从超分子化学和纳米材料的角度探讨了如何制备高稳定的、电化学可逆的、表面可更新的溶胶－凝胶碳陶瓷电极，主要研究结果如下：1．首次通过粉末X－射线衍射实验确证了通过溶胶－凝胶反应制备PMo_(12)／甲基硅酸盐准分子水平杂化材料的可行性，进而制备出可更新表面的、高稳定的杂多酸修饰电极。2．对1,10-菲咯啉-5, 6-二酮（PD）和六氟磷酸三（1,10-菲咯啉-5, 6-二酮）合铁 (II) (FePD)进行了改进合成，用溶胶－凝胶技术制备了 FePD／碳陶瓷杂化材料电极。FePD／碳陶瓷杂化材料电极对碘酸盐的电化学还原有较高的催化活性，故被用作食盐中碘酸盐测定的电化学传感器。3．合成出粒径分布较窄的铁氰化铜纳米粒子。由于铁氰化铜纳米粒子比表面较大，表面原子配位严重不足，与石墨表面有氢键和π－π相互作用，故其易于在石墨微粉表面沉积。进而利用溶胶凝胶技术制备了表面可更新的、硬质的铁氰化铜／碳陶瓷电极。该修饰电极可以催化谷胱甘肽的氧化、制备简单、化学和机械稳定性高、表面更新重视性好。4．以丁胺为诱导物，合成出新亚甲蓝（NMB）和亚甲蓝（MB）阳离子插入的 α-ZrP层柱纳米复合材料，利用红外光谱、粉末X－射线衍射和电镜对其进行了表征。制备了均匀担载有 NMBZrP 和 MBZrP亚微米粒子的石墨粉。用溶胶－凝胶技术制备了NMBZrP （或 MBZrP）／碳陶瓷电极。5．设计并合成出二茂铁丁酸阴离子／水滑石纳米复合材料(LDH-Fc)，利用元素分析、~(13)C固体核磁共振、红外光谱、粉末X－射线衍射和透射电镜对其进行表征。发现 LDH-Fc 纳米粒子在去离子水中可以形成稳定的胶体溶液，考虑到胶体溶液的亚稳态性质，通过沉积过程制备出均匀担载有LDH-Fc的石墨粉，利用光电子能谱确证了LDH-Fc在石墨粉表面的沉积。用溶胶－凝胶技术制备了LDH-Fc／碳陶瓷电极。