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《鎳納米復合材料的合成及其電催化氧化有機小分子性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、SynthesisofNickelNanocompositesandTheirPropertiesonElectrocatalyticOxidationofOrganicSmallMoleculesThisThesisSubmittedtoZhejiangNormalUniversityfortheRequirementsforaDegreeofMasterofScienceZhigangWangSupervisedbyProf.TinghuaWuZhejiangKeyLaboratoryforReactiveChemistryOHSolidSurfaces,Institu
2、teofP姆sicalChemistry,ZhejiangNormalUniversityMay2013鎳納米復合材料的合成及其電催化氧化有機小分子性能研究摘要本論文豐富和發(fā)展了微波法,回流法和溶劑熱法合成納米結(jié)構(gòu)材料的制備技術(shù),采用微波法合成了石墨烯/鎳納米粒子碳基復合材料,利用溶劑熱法合成了NiS和Ni(OH)2納米材料,采用回流法合成了鎳納米線和Ni3S2納米線,并分別對它們的電化學性能進行了研究。此外,還利用溶劑熱法,鎳離子誘導合成了W03"0.5H20八面體。主要內(nèi)容如下:1.以石墨烯和硝酸鎳(Ni(N03)2"6H20)作反應物,乙二醇(EG)作溶劑,采用簡易的
3、微波法于300W反應20min,制備了石墨烯/鎳納米球結(jié)構(gòu)。電化學測試結(jié)果表明制備的石墨烯/鎳納米球復合結(jié)構(gòu)對低濃度的葡萄糖直接氧化有明顯的催化活性,且響應電流與葡萄糖濃度呈良好的線性關(guān)系,具備一定的對抗壞血酸和尿酸的抗干擾能力。2.以硝酸鎳(Ni(N03)2"6H20)和硫脲為反應物,乙二醇(EG)作溶劑,PVP控制形貌,溶劑熱法合成了Nis納米材料。進行了甲醇電催化氧化的性能研究。結(jié)果表明,硫化鎳比Ni(OH)2具有更優(yōu)越的性能。主要表現(xiàn)在:Nis比Ni(OH)2在堿液中更穩(wěn)定,在相同的電位,Nis比Ni(OH)2對甲醇氧化的具有更大的氧化電流。Nis在甲醇燃料電池將有
4、更廣泛的潛在應用。3.研究了Ni3S2在堿性介質(zhì)中催化甲醇氧化比Ni(OH)2有優(yōu)勢。對硫化前后的Ni納米線的性能進行了比較。Ni3S2顯示在掃描多個間隔的羥基化現(xiàn)象。它們的組成,形態(tài)和結(jié)構(gòu),利用掃描電子顯微鏡(SEM),粉末x.射線衍射(XRD)和傅里葉變換紅外光譜(FTIR)的技術(shù)進行了表征。初步給定了反應機理。硫化鎳是一個潛在的利用于甲醇燃料電池陽極的材料。4.利用溶劑熱法,鎳離子誘導合成了W03"0.5H20八面體。在水和乙醇的體系中,加入硝酸鎳和Na2W04在180。C的條件下反應12小時,得到了尺寸均一的W03"0.5H20八面體。并對其生長機理進行了初步探索。
5、該物質(zhì)可以用作模板。關(guān)鍵詞:石墨烯;葡萄糖傳感器:甲醇;微波法;回流法;溶劑熱法;硫化鎳;W03SYNTHESISNICKELNANOCOMPOSITESANDTHEIRPROPEIU、IESONELECTROCATALYTIC0ⅪDATION0F0RGANICSMALLMOLECULESABSTRACTInthisthesis,themicrowavemethod,refluxmethodandsolvothermalsynthesishavebeendevelopedtosynthesizenanostructuredmaterials.Byusingofmicrowa
6、vemethod,graphene/nickelnanoparticlecarbonmatrixcompositesweresynthesized.NiSandNi(OH)2nano-materialswerecompoundedthroughsolvothermalsynthesis.Usingthereflowmethod,nickelnanowiresandNi3S2nanowiresweresynthesized.Respectively,theirelectrochemicalpropertieswerestudied.Alsothereisafoundthatn
7、ickelionsinducedsolvothermalsynthesisofW03·0.5H20octahedral.Themaincontentsareasfollows:1.Afacileone-stepmicrowave-assistedmethodfordepositionofmonodisperseNinanospheresonreducedgrapheneoxide(rGO)sheetstoformNi-rGOnanoh)rbridsisdiscussed.Inthepresenceofhydrazi