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纳米线的制备和纳米微电极的研究

梁汉璞  
【摘要】: 一维纳米材料具有一些新奇的电学、光学、磁学和化学性质,在太阳能电池、传感器、催化剂、吸附剂和纳米微电极等诸多重要技术领域有着广泛的应用前景。微电极由于其小尺寸表现出许多不同于常规电极的优良的电化学特性,如:高传质速率、小时间常数、低IR降、高信噪比和高电流密度等,因此,微电极成为电化学和电分析化学的前沿领域之一。纳米微电极除具有微电极的一般特性外,还应具有源于纳米材料自身特性的,不同于微米微电极的电化学性质。纳米微电极的优点及其在电化学动力学、伏安检测、修饰纳米微电极、传感器、成像探针利单分子检测等方面的应用显示了其更广阔的潜在应用背景,引起电化学家和电分析家的极大兴趣。因此,纳米微电极在应用及基础理论方面都有重要的研究价值。 本论文采用阳极氧化水制备出规整有序的呈六方点阵排列的自组装多孔阳极氧化铝模板;以多孔阳极氧化铝作模板,采用电化学模板合成法制备出了不同直径的铂和金的纳米线,并用XRD、TEM和ISEM对这些纳米线进行表征;将这些纳米线进一步制备成纳米阵列电极和纳米盘微电极,并采用循环伏安法测试纳米微电极的充电电流和法拉第电流。 一、通过选择适当的阳极氧化条件,如阳极氧化电压、温度和电解液等,我们成功的制备出孔径分别为20nm和50mn的规整有序的呈六方点阵排列的多孔阳极氧化铝模板,并制备出孔间距较大的孔径为100nm的多孔阳极氧化铝模板。 wB 一、/1价门训川多寸卜收WH从”巡胜1二J八M人十【;帅u 以镀银的多于*H极氧*亡为模扳,川帼压州七学沉州腑了直出附1 为川nm,50nn。和10*nm铂和金的纳米线,用x*D、*日M和S*M对这 些纳术线进行表征。分析的结果表明,所得铂和金的纳米线直径、长 度均匀,受AAO梭扳孔径的限制,纳术线的白径与孔的引毛川吻大, _二、自次采J。川旬单、快捷只盂川肾担的山化学f义器的厂泌击临了 纳术阶列心极和纳米秋微吧欣,川SEM对制得的纳米微电fM进行大 征。纳米微心极允I卜匕流小,即双山层电容小,能提高信噪比,我11”l 制备的纳米叩列微l匕极和纳米盘微山极的扩散均属于纳米线的扩散区 重叠的情况,在扫撒栓率非常低卜卜 其扩散‘隋况与大尺寸平板电极的 扩敞悄况相似,得到丫专统的峰形伏女图。理论1二,观测到的土流与在 川问儿I引f帅*勺人尺上U侧皿测的{而/、门-致。随石川儿巡度们增 大,电流受在径向扩敞区的径向传输的控制,伙安图的峰形M小,而 逐汕‘卜现U卜. 洲问州H的阳圾氧化出跤饭的孔密度较大,线间距较小。仍镐进 小探水对川仆L丫卜7lef小而什D‘W【畸父人的以协}川in #纳术微.U任,以 求制备更加能表现纳米微电极特性问微电极。


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