基于陣列狀TiO2納米管金屬復(fù)合材料的制備及其傳感特性的研究.pdf

1、陣列狀TiO2納米管(TiO2NTs)因其獨特的列陣結(jié)構(gòu)及物理和化學(xué)性能，在光電、催化、傳感及生物醫(yī)學(xué)等方面有巨大的應(yīng)用潛力，受到廣泛的關(guān)注。許多研究表明，將納米金屬(如Ni，Ag，Cu，Au等)負(fù)載于TiO2NTs上形成復(fù)合材料能有效改善TiO2NTs的電化學(xué)性能。本文在總結(jié)和借鑒國內(nèi)外納米金屬與TiO2NTs復(fù)合材料研究的基礎(chǔ)上，研究以陣列狀TiO2納米管電極作為基礎(chǔ)電極，通過金屬修飾陣列狀TiO2納米管電極，改善TiO2NTs的電

2、化學(xué)性能并將其用于胰島素及乙醇的傳感特性研究。本論文主要在以下幾個方面開展了工作：
　　 ①利用脈沖電沉積法和多電位階躍法在TiO2NTs上負(fù)載Ni納米顆粒。本文采用掃描電子顯微鏡(SEM)，X射線衍射儀(XRD)、X射線能譜(EDX)、XPS對樣品的形貌、結(jié)構(gòu)、成份分別進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，Ni納米顆粒均勻地分散在TiO2NTs的管口及內(nèi)壁，其主要的組成成分為金屬鎳和氫氧化鎳。另外，還探討了不同脈沖電沉積時間及不同的循環(huán)周期對

3、Ni納米顆粒粒徑尺寸及復(fù)合電極電化學(xué)性能的影響。
　　 ②將脈沖電沉積法制備的Ni/TiO2NTs復(fù)合材料電極用于胰島素的檢測，并詳細(xì)考察了其電催化氧化性能。實驗結(jié)果表明，Ni/TiO2NTs復(fù)合材料電極對胰島素的電催化響應(yīng)明顯，響應(yīng)機(jī)理主要是基于復(fù)合材料電極表面上Ni(Ⅱ)/Ni(Ⅲ)氧化還原對的介導(dǎo)氧化。在0.1mol/L NaOH支持電解液中，胰島素在Ni/TiO2NTs復(fù)合材料電極上有較好的電化學(xué)響應(yīng)，胰島素濃度在0.8

4、～1.6μmol/L范圍內(nèi)，峰電流密度與其濃度呈良好的線性關(guān)系，檢測限為0.28μmol/L，靈敏度為0.49×10-3A/(μmol/L.cm2)。該電極具有良好的重現(xiàn)性及穩(wěn)定性。
　　 ③利用多電位階躍法制備出Ni/TiO2NTs復(fù)合材料電極直接用于檢測和分析乙醇。實驗采用循環(huán)伏安法研究了不同KOH濃度、不同掃速等因素對乙醇檢測的影響。結(jié)果表明，在最佳實驗條件下，制備的Ni/TiO2NTs復(fù)合材料電極對乙醇有較好的響應(yīng)，靈敏