文档介绍：纳米材料的合成及其在电化学传感和锂离子电池中的应用湖南大学博士学位论文学校代号:学密级:号:
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瓣右氰瓣蕉刻编晰日期:硼年石月硎蛐日期:月⒈C芸冢凇!D杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤湖南大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书纠本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。打作者签名:本学位论文属于⒉槐C芡拧日
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摘要存储与转换、环境检测、高性能传感器等方面。由于纳米材料的尺寸在近年来,对于在能源安全、环境、生物安全等领域出现的日益突出的问题,人们一直在致力于解决这些严峻的挑战,并研究开发新的技术与工艺用于能源的范围内,具有很高的比表面积和特殊的形貌结构,因此具有独特的物理和化学性质。随着对高性能的设备以及高效率技术的不断需求,具有先进功能的纳米材料受到了越来越多的关注。纳米技术以及纳米材料的进步为设计和发展电子器件、传感器、锂离子电池、环境检测等领域提供了新的方向。在本论文中,我们采用半导体掺杂、材料复合、控制形貌结构等途径对纳米材料进行改性和优化,从而实现了纳米材料的电化学传感性能和锂离子电池性能的提高。本论文主要开展了以下几方面的研究工作:诓粼影氲继迥擅撞牧系母叩缪阅芤约敖虾玫纳锵嗳菪裕攵缘化学生物传感器中酶生物分子的直接电子转移困难等问题,在第轮形颐遣捎萌蒸发的方法合成了掺杂纳米线,并以掺杂纳米线为载体固定辣根过氧化物酶,构造了无试剂无媒介体的过氧化氢生物传感器。与无掺杂的纳米线相比,掺杂纳米线具有良好的酶电子转移性能和更高的催化活性。该传感器具有高的灵敏度,宽的线性范围和长时间的稳定性等良好性能。这些可归因于由掺杂引起载流子浓度的增强和掺杂纳米线提供的生物相容的微环境。这项研究表明,掺杂纳米线为无媒介的生物传感器的构建提供了很有应用潜力的平台,并为纳米科学和纳米器件的研究提出了新的见解。杂诘缁复ǜ衅鞫裕丶侍馐敲阜肿拥挠行Ч潭ê兔傅难趸原中心与电极表面之间的直接电子转移。基于有机物模板的静电层层自组装技术梢酝ü喽约虻サ闹票腹淌迪侄阅げ愫穸取⒔峁购妥槌傻牡鹘诤涂刂疲被广泛地应用于制备各种带有正负电荷的功能性生物复合薄膜。但是采用术固定酶蛋白存在一个主要的问题需要解决:预处理膜和基底之间的作用力比较弱并且稳定性比较差。在长时间的制备过程中经常是不可控的。因此,为了提高预处理薄膜的稳定性,界面之间的共价键结合是十分必要的。在第轮校颐峭过使用一种简单而灵活的电接枝方法将聚匣0固定在玻碳电极表面,为纳米颗粒和辣根过氧化物酶的稳定附着提供了固定牢固的底层薄膜。基于固定于/聚匣0复合薄膜的辣根过氧化物酶的生物传感器对于的还原具有良好的电催化活性和长时间的稳定性,这归因于电接枝薄膜的稳定性和纳米颗粒的生物相容性。我们的研究结果表明电接枝和纳米颗粒的组博士学位论文Ⅱ
合为生物分子的固定和分析氧化还原酶的传感应用提供了一个充满前景的平台。富纳锎ǜ衅髌毡榇嬖谖榷ㄐ越喜睢⒚傅某杀窘细咭约肮菇ü谈杂等缺点。并且酶的活性很容易受到温度、溶液值、化学毒性分子的影响从而导致酶的失活。因此,为了解决这些问题,非酶生物传感器的研究受到了广泛的关注。在第轮校颐遣捎眉虻サ脑怀粱姆椒ㄖ票噶嘶贛化物复合物的非酶生物传感器,用于检测过氧化氢。基于此复合物制备的生物传感器对过氧化氢具有良好的电催化活性。该方法具有工作电位低、灵敏度高、检测限低和稳定性高的优点。这些优良的性能主要归因于石墨氧化物为纳米颗粒的沉积提供了极大的表面积。实验结果说明这种具有高表面积和催化活性的纳米复合物为非酶型生物传感器提供了一种新型电极材料。┚哂斜缺砻婊螅嫉缧愿撸坠δ芑扔诺悖蚨诘缁物传感技术领域有着十分广泛的应用。纳米功能材料与石墨烯的复合通常可以增强每个组分的电学和化学特性。因此在第轮校颐遣捎玫缁Ч餐粱ń普鲁士蓝颗粒与水溶性的石墨烯纳米片复合沉积在玻碳电极表面,并进一步了对这个复合体系的生物传感性能进行了详细的研究。实验结果发现,普鲁士蓝/石墨烯复合物修饰的电极在低电位下对过氧化氢具有良好的响应性能。制备的传感器具有线性范围宽、灵敏度高、响应速度快以及检测限