纳米微粒液/液界面自组装及其在电分析中的应用

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xfzou32
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
纳米薄膜是指以纳米微粒或纳米结构为基本单元所构成的薄膜材料,在催化、传感和光电等研究领域有着广泛的应用。纳米薄膜的制备方法多种多样,但自组装方法以其简单、便捷和无需昂贵仪器的优势,备受科学界关注。传统的自组装方法大多针对强配体(如:烷基硫醇)保护的憎水性纳米粒子,而亲水性纳米微粒的组装是十分困难的,特别是无强配体保护的亲水性纳米微粒在组装过程中易于发生不可逆团聚。然而,由于无强配体保护的亲水性纳米微粒具有高的表面活性,是表面化学研究中的重要材料,可见,发展亲水性纳米微粒自组装方法、探索亲水纳米微粒组装的薄膜性质是纳米科技研究的重要组成部分。鉴于此,本文采用乙醇滴加诱导自组装法层层组装了金纳米微粒薄膜,研究了其电催化特性;并发展了亲水纳米微粒薄膜结构控制技术和大规模快速组装技术。具体研究内容如下:(1)采用乙醇滴加诱导自组装法在甲苯/水界面制备大面积亲水金纳米微粒单层薄膜,并将其转移到玻碳(GC)、铜网和石英玻璃等亲水基底上分别进行扫描电子显微(SEM)、透射电子显微(TEM)和紫外可见光谱(UV-vis)表征。与多晶金电极相比,金纳米微粒单层膜和双层膜对NO有良好的催化性能。特别是双层金膜电极对溶液中的NO的检测限可达2.7×10-8 mol/L,这是所报道的常规电极所不能达到的。(2)以上采用的乙醇滴加诱导自组装法由于在组装过程中不断滴加乙醇,导致组装界面始终处于扰动状态,这严重限制了自组装薄膜结构的重现性。针对这种方法,本论文采用从金溶胶底部采用固定速度混合注入乙醇与甲苯溶液的方法。该法中,溶解于甲苯中的乙醇能够自发地向水中扩散,诱导金纳米微粒在甲苯/水界面上组装,从而避免了手动滴加乙醇导致的界面扰动,有效地控制了金纳米微粒所组装薄膜的重现性,而且通过调节乙醇与甲苯混合液中二者的比例,可以制备出不同粒子间距纳米薄膜。此外,我们还探讨了乙醇在混合物中的浓度对不同粒径金纳米微粒的组装结构的影响。(3)发展了一种普适的快速组装亲水纳米微粒薄膜的技术。具体的步骤:将乙醇和甲苯依次加入到纳米微粒水溶液中,然后往该混合体系中“倾注”大量的水,纳米微粒就迅速组装在甲苯/水两相界面上,组装时间不超过10 s。该法适用范围广,可组装金,银,二氧化硅,金银合金的等不同材料、不同形状的纳米微粒,并且可以制备任意尺寸的纳米微粒单层膜。本研究不仅揭示了亲水纳米微粒薄膜的表面活性,而且发展了两种组装亲水纳米微粒技术,这对纳米材料的理论和应用研究有着重要的意义。
其他文献
液相微萃取(LPME)是在液—液萃取的基础上发展起来的一种新型的样品前处理技术,其集采样、萃取和浓缩于一体,具有灵敏度高,富集倍数大,操作简单、快捷,使用溶剂少等优点,是一种环境
本文通过对荣华二采区10
期刊
现代仪器分析法是定量分析的重要方法之一,在进行定量分析时大部分需要用标准品来进行校正,当没有标准品或标准品价格昂贵时,定量分析难于进行;而传统的化学分析法在进行定量分析
泡沫铝是一种结构功能材料,它具有60%-85%的高孔隙率和低体密度。泡沫铝的性能(如:机械阻尼,吸能和电磁屏蔽等)与孔结构,孔隙率和孔径的均匀性有密切关系。研究发现用氢化锆比
多吡啶类配体被广泛用来构筑金属—超分子化合物。其中,以1,3,5-三嗪环为连接桥的刚性多吡啶类配体由于其大的刚性平面及配位的多样性引起了作者的兴趣。关于此类配体尤其是不对
随着国民经济的快速发展,铅已变成现代生产生活中必不可少的金属材料。其物理化学性质决定了它在特定环境中易于被腐蚀,从而缩短使用寿命。为解决这个问题,本文选用磷化方法对其