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《金屬基樹枝狀微納結(jié)構(gòu)的快速電化學(xué)合成、表征及性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、安徽師范大學(xué)碩士畢業(yè)論文摘要枝晶狀分級的微納結(jié)構(gòu)因具有表面積大、允許形成異質(zhì)結(jié)構(gòu)和連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的特點,而有望在設(shè)計和合成具有新穎結(jié)構(gòu)的功能材料上得到應(yīng)用。迄今為止,已有許多方法被成功地用于樹枝狀的微納米材料的制備。但這些方法通常有反應(yīng)速率慢、反應(yīng)溫度高及反應(yīng)過程復(fù)雜等缺點,因此,尋找簡單、快速、溫和的合成樹枝狀微納結(jié)構(gòu)的方法依然吸引了廣泛的研究興趣。本論文設(shè)計了一種簡單、快速、低成本的電沉積路線,成功地合成了樹枝狀的Ag、Ag@Ag2Se和Cd微納米材料。系統(tǒng)研究了反應(yīng)物的起始用量、配位試劑、表面活性劑、沉積
2、電流等因素對最終產(chǎn)物形貌的影響,并對產(chǎn)物的性能進行了系統(tǒng)的調(diào)查研究。論文的主要內(nèi)容如下:1.采用恒電流沉積路線,在室溫條件下合成Ag@Ag2Se微納米材料。以AgNO3為Ag源,以SeO2為Se源,Cu片為工作電極,14mA沉積電流下成功制備了樹枝狀的Ag@Ag2Se微納米結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)研究了多種參數(shù)如起始原料的量、沉積時間和電流以及添加劑等對樹枝狀的Ag@Ag2Se微納米結(jié)構(gòu)形成的影響。結(jié)果顯示:起始AgNO3的用量、沉積電流和添加劑條件能顯著地影響最終產(chǎn)物的形貌,而沉積時間對最終產(chǎn)物的形貌幾乎不影響。此外,所
3、形成的Ag@Ag2Se微納米結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出優(yōu)良的催化還原對硝基苯酚的能力,并對羅丹明6G(R6G)有好的拉曼增強效應(yīng),檢測限達到1.0×-810M。2.以Cd(NO3)2為Cd源,SeO2為輔助試劑,Cu片為工作電極,在表面活性劑聚乙二醇-1000(PEG)或十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)存在下,10mA的沉積電流下,分別在室溫成功地獲得了樹枝狀的Cd微納結(jié)構(gòu)和薄片狀的Cd微納結(jié)構(gòu)。實驗發(fā)現(xiàn),SeO2在兩種微納結(jié)構(gòu)的形成過程中起著關(guān)鍵的作用。結(jié)果顯示:在PEG的輔助下,終產(chǎn)物為樹枝狀的Cd微納結(jié)構(gòu);而在CTAB
4、的輔助下,只能獲得片狀的Cd微納米結(jié)構(gòu)。此外,性能研究表明,兩種形貌的Cd微納結(jié)構(gòu)均能催化還原對硝基苯酚和滅殺銅綠微囊藻,但樹枝狀結(jié)構(gòu)的Cd微納結(jié)構(gòu)具有更好的還原能力和滅殺效果。3.以AgNO3和NH3·H2O為電解液,在空氣中室溫條件下,20mA沉萬方數(shù)據(jù)安徽師范大學(xué)碩士畢業(yè)論文積電流,10min的沉積時間,利用簡單快速的電化學(xué)沉積法成功合成出Ag大枝晶。研究發(fā)現(xiàn)NH3·H2O起始用量對Ag枝晶結(jié)構(gòu)形成有重大的影響。實驗結(jié)果表明沉積制備的Ag枝晶呈現(xiàn)出優(yōu)異的拉曼增強效應(yīng)、對大腸桿菌的生長有很強的抑制作用以及
5、在NaBH4協(xié)助條件下對對硝基苯酚表現(xiàn)出杰出的催化還原性能。在拉曼增-17強效應(yīng)中,Ag枝晶對R6G的檢測限達到1.0×10M;同時隨著Ag枝晶濃度從0、1.0、2.0、4.0到10.0mg/L的上升,大腸桿菌的菌落數(shù)明顯減少直到變?yōu)榱?。不僅如此,在相同反應(yīng)物的濃度條件下,當(dāng)Ag枝晶濃度僅為13mg/L時作為催化劑,加入NaBH4輔助,僅僅需要5min就可以完全催化還原對硝基苯酚。關(guān)鍵詞:微納米材料;電沉積;影響因素;性能萬方數(shù)據(jù)安徽師范大學(xué)碩士畢業(yè)論文AbstractHierarchicaldendriti
6、cmicro/nano-structureshavepresentedpotentialapplicationinthedesignandsynthesisoffunctionalmaterialswithnovelstructuresduetothelargesurfacearea,easilytoformtheheterostructureandcontinuousnetworkstructure.Sofar,manymethodshavebeendevelopedforsuccessfulprepara
7、tionofdendriticmicro/nanomaterials.However,thesemethodsusuallyhavesomeshortcomings,includingslowreactionrate,highreactiontemperatureandcomplexreactionprocess.Thus,itstillattractsextensiveresearchinteresttofindasimple,fastandmildroutetosynthesizedendriticmic
8、ro/nanostructures.Inthisdissertation,Ag,Ag@Ag2SeandCdmicronanomaterialsweresuccessfullyobtainedbyasimple,rapidandcost-efficientelectrochemicaldepositionrouteinairatroomtemperature.Somefactorsinfluencin