基于水滑石纳米材料构筑新型电化学传感器及其性能研究.pdf

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1、BeijingUniversityofChemicalTechnologyTitle：Studiesonthefabricationandelectrochemicalperformanceoflayereddoublehydroxides--basedmaterialsMajor：byXiangguiKongAdvisor：．P—roLXU金Duan．．．DegreeClassification：里坦Date：Jun．1，2012北京化工大学学位论文原创性声明1IIIhllMIIIMliY21390

2、58本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：0厶疆叠乏日期：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁

3、盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在上年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：乩型臣基导师签名：，岂篮日期：丝Q。Q占。翌f日期：主!竺二垒二笋学位论文数据集中图分类号069学科分类号150．55论文编号1001020120129密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名孔祥贵学号2009080129

4、获学位专业名称化学工程与技术获学位专业代码0817插层及组装无机功能材课题来源国家自然科学基金研究方向料论文题目基于水滑石纳米材料构筑新型电化学传感器及其性能研究关键词水滑石，纳米材料，无机／有机超薄，多级结构，电化学传感器论文答辩日期2012-05-31宰论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师段雪教授北京化工大学应用化学评阅人I李亚栋教授清华大学无机化学评阅人2严纯华教授北京大学无机化学评阅人3评阅人4评阅人5撇员蝴李亚栋教授清华大学无机化学答辩委员I陈荣教授国

5、家自然科学基金委无机化学答辩委员2徐春明教授中国石油大学应用化学答辩委员3骆广生教授清华大学应用化学答辩委员4邢献然教授北京科技大学无机化学答辩委员5陆军教授北京化工大学无机化学答辩委员6宋字飞教授北京化工大学无机化学注：一．论文类型：I．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询．三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745-9)《学科分类与代码》中查询．四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成．北京化工大学博士学位论文基于水滑石纳米材料构

6、筑新型电化学传感器及其性能研究摘要基于过渡金属的纳米材料因其优异的电化学性能引起了人们的广泛关注，在电化学传感器、超级电容器、二次电池等方面有着重要的应用价值。本论文以含过渡金属水滑石材料为基础，分别构筑了具有零维、二维、三维结构的无机纳米材料，探讨了其在电化学传感器方面的应用。从材料的介观(材料的结构、形貌)和微观(主客体相互作用)层面上研究了影响其电催化性能的主要因素，为制备高性能的电催化材料提供了一定的理论基础；以功能为导向，通过超分子结构设计和性能调控实现了高性能的无酶型电化学传感器，为其器件

7、化做了有益探索。论文主要研究内容如下：1．高分散镍纳米粒子的制备及其电催化性能研究。以镍铝水滑石为前驱体经原位还原技术制备了高分散的镍纳米材料。通过结构调控，该材料修饰的电化学传感器对葡萄糖表现出优异的电催化性能：检测范围宽(8×10_5～2×10-3mol／L)，灵敏度高(339．2p～m】Ⅵ)。镍纳米粒子在水滑石基质表面高度均匀分散，提供了更多的活性位点，增加了葡萄糖分子与电催化剂的接触机率，有利于电子的快速传递。该方法为制备高分散、高活性的过渡金属纳米电催化剂提供了一种新思路。北京化工大学博士学

8、位论文2．无机／有机超薄膜的制备及其电催化性能研究。以水滑石纳米粒子和电活性分子萘酚绿(NGB)为构筑基元，采用层层白组装方法得到了长程有序的无机／有机超薄膜材料。水滑石层板的晶格定位效应及二维各向异性使得NGB分子在层间有序分散，有效促进了电子在NGB分子与电极表面之间的快速传递。该超薄膜修饰电极具有良好的电化学活性并对抗坏血酸显示了高效的电催化活性，其性能优于有机／有机薄膜修饰电极和抗坏血酸酶生物电极。进一步以电活性水滑石纳米片和不同的有机阴离子作为