锗酸铜纳米材料的制备及其电化学特性

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fenghaiweiran
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
锗酸盐纳米材料具有良好的传感、电学、光学、光催化等性能。在纳米电化学、纳米光学中具备良好的应用前景。作为锗酸盐材料中的一员,锗酸铜(CuGeO3)具备自旋佩尔斯相变结构,是科研理论研究的重要的结构材料。而其良好的光学性能、电化学性能等也具有广阔的运用前景。本文通过改进后的水热法,能够快速、高效和在相对低温的条件下,制备出不同形貌的CuGeO3纳米材料。实验研究了不同制备条件,如反应时间、反应温度、反应釜填充度、前驱液的pH值以及原材料的浓度,在水热反应的过程中对CuGeO3纳米材料形貌和结构的影响。利用XRD分析了不同反应条件对CuGeO3纳米材料的晶体结构的影响,用SEM分析了不同反应条件对CuGeO3纳米材料形貌的影响,分析了这种方法制备CuGeO3纳米材料的可能的反应机理。本文研究了以CuGeO3纳米材料修饰的玻碳电极检测草酸溶液时的电化学特性、检测范围、检出极限及相关系数等基本电化学特性。分析了不同条件,例如CuGeO3纳米材料的形貌、缓冲液氯化钾(KCl)溶液的浓度、扫描速率、草酸溶液(C2H2O4)的浓度等对该电极检测草酸时电化学特性的影响。最后,分析了CuGeO3纳米材料在检测草酸时的电化学机制。具体内容如下:受材料晶体结构的影响,常温下GeO2在水中的溶解度较低,溶解速度缓慢。传统的水热反应法制备CuGeO3纳米材料的制备温度高、时间长、产量较低,不利于CuGeO3的合成。为解决以上问题,实验用氢氧化钠溶液作为GeO2的溶剂,以GeO2和CuCl2为原料,乙二胺为催化剂,利用液相沉积法合成GeO2为前置反应,调整反应温度、反应时间和前驱液的pH值等影响因素,用水热法制备了针状、花状、线状斜方晶系的CuGeO3纳米材料。前驱液的pH值、反应温度、反应时间以及乙二胺的添加量会影响CuGeO3纳米材料是否能成功制备。反应液的填充度仅对CuGeO3纳米材料的花叶密集程度有较弱的影响。GeO2的含量以及氯化铜的浓度对CuGeO3微观结构的完整性和均匀性影响较大。利用CuGeO3纳米材料修饰玻碳电极检测草酸,分析了该电极检测草酸时的电化学特性,为方便、快捷地检测草酸提供了一条思路。循环伏安特性曲线(CV)显示两对强烈的半可逆氧化还原特征峰,分别是在+0.035V和+0.321 V位置处的两个阳极循环伏安特征峰(cvp1和cvp2)和在0.316 V和-0.031 V位置处的两个阴极循环伏安特征峰(cvp1′和cvp2′)。由于草酸的弱酸性和强还原性,使该电极在检测草酸溶液的过程中对溶液导电性的要求较高,因此加入缓冲液KCl溶液提高草酸溶液的导电性。草酸中的KCl溶液浓度低于0.01 M时,CV图中消失了一组氧化还原峰,只剩下一组。CV图表明,扫描速率对该电极在草酸中的电化学特性有着重要影响。随着扫描速率从25 m Vs-1增加至200 m Vs-1,CV曲线的强度随着扫描速度的增加呈线性增长。草酸的浓度也影响CV曲线的强度,草酸浓度范围为0.01-1mM时,CV曲线的峰值和草酸浓度为正相关线性关系。该电极在缓冲液中能检测出草酸的最低浓度分别为1.92μM(cvp1)和8.64μM(cvp2)。同时用该电极检测一定浓度条件下不同种类的酸性溶液,该电极在每种酸溶液中的循环伏安特征峰强度以及位置都不相同,这可能与有机酸容液的pH值以及有机酸的结构有关。
其他文献
实时荧光定量PCR(real-time fluorescent quantitative PCR,FQ-PCR)技术是在PCR定性技术基础上诞生起来的用不同荧光定量核酸的技术,具有敏感性高、重复性好、速度快、操作简便
[目的]分析慢性阻塞性肺疾病(COPD)、特发性肺纤维化(IPF)及COPD合并肺间质纤维化(PF—COPD)各组临床表现的不同特点,制定正确治疗方案。[方法]对照分析本院近3年诊治的6例PF-COPD、
在大数据时代,数据具有海量性、多样性等复杂特征,数据的相关分析开始引起人们的重视。世界上任何一个事物都不可能是独立存在的,他们或多或少都有联系,而相关系数可以反映事
[目的]采用Cr(Ⅵ)-CAS-CPB体系建立快速、简便测定河水中痕量Cr(Ⅵ)的新方法。[方法]在表面活性剂溴化十六烷基吡啶(CPB)存在下,Cr(Ⅵ)与CAS沸水浴中加热显色反应10 min,在620 nm处用3 cm比色皿空试剂,白为参比,测量吸光度。[结果]络合物的组成比为Cr(Ⅵ)∶CAS∶CPB=1∶2∶2,Cr(Ⅵ)含量在0~1.6μg/25 ml范围内符合比尔定律,相关系数为0.9
随着现代科学技术的发展,纳米薄膜材料因其特有的性能受到越来越多的关注,它们被广泛应用到各个行业,如光设备、微机电系统、催化工业等领域。纳米薄膜的生长机制主要指原子
在线性回归模型中通常会假设随机误差项具有同方差性,即模型误差项的各个方差是相等的.但是在大多数情况下模型中随机误差项的方差是不完全相等的,也就是模型存在异方差性.在
同义词研究一直是汉语史研究的重要内容,研究成果也颇为丰富。动词是句子的核心,动词研究是句法研究的重要部分。《左传》和《史记》篇幅较长,词汇量大,涉及到大量军事和战争内容,选择对这两部专书中的战胜义动词和战败义动词进行研究,无论从共时角度还是从历时角度,都是比较理想的选择。本文以《左传》和《史记》中的战胜、战败义动词为研究内容,采用文献调查、描写、句法语义相结合、对比研究的方法,对这两类动词进行全面
桉树林已经是东方市的主要人工林.本文对东方市桉树林的生境条件、林下植被、林分生长情况、土壤性质及它们之间的关系开展调查研究,结果表明:它们之间的关系极为复杂,在东方