聚苯胺基金屬納米復(fù)合材料的電化學(xué)制備與應(yīng)用研究.pdf

1、有機(jī)導(dǎo)電聚合物具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能，在電化學(xué)催化、化學(xué)生物傳感、電化學(xué)電容等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。在眾多的有機(jī)導(dǎo)電聚合物中，聚苯胺(PANI)由于原料廉價(jià)易得、合成簡(jiǎn)單、電導(dǎo)率較高、環(huán)境穩(wěn)定性好等特點(diǎn)已成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。近年來(lái)，隨著納米技術(shù)和復(fù)合材料的飛速發(fā)展，一些具有納米尺寸的導(dǎo)電聚苯胺復(fù)合膜已被成功地合成出來(lái)，這種具有特殊結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚苯胺可望在保持聚苯胺原有性能的基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展其功能特性。本論文分別采用脈沖電流技術(shù)(PG

2、M)和不對(duì)稱方波電流法(USWM)合成了具有納米纖維結(jié)構(gòu)的金屬-聚苯胺復(fù)合膜，并就其在電化學(xué)催化領(lǐng)域的應(yīng)用展開了研究，論文主要研究結(jié)果如下： 1.以脈沖電流法制備的納米纖維狀聚苯胺為載體負(fù)載Pt-Ru雙金屬催化劑，制得新型的Pt-Ru/nanofibrousPANI復(fù)合膜電極，研究了其對(duì)甲醇氧化的電催化性能。電子顯微鏡(SEM)、能量散射譜(EDS)對(duì)復(fù)合電極微觀形貌結(jié)構(gòu)的研究結(jié)果顯示，直徑50～80nm左右的Pt、Ru顆粒均勻

3、地分散在聚苯胺納米纖維上。電化學(xué)研究結(jié)果表明，甲醇在Pt-Ru/nanofibrousPANI復(fù)合膜電極上的氧化過(guò)程受擴(kuò)散步驟控制，Pt-Ru/nano-fibrousPANI復(fù)合膜電極對(duì)甲醇的氧化有著優(yōu)異的催化活性和協(xié)同催化作用。同時(shí)，這種電極具有較好的長(zhǎng)期工作能力，具有良好的潛在應(yīng)用價(jià)值。 2.采用脈沖電流沉積法制備出Pt顆粒修飾的納米纖維聚苯胺電極，并研究了這種Pt/nanofibrousPANI復(fù)合膜電極對(duì)L-半胱氨酸的

4、電化學(xué)催化氧化，結(jié)果表明Pt/nanofibrousPANI復(fù)合膜電極對(duì)L-半胱氨酸的氧化有十分良好的催化性能，在0.5V處呈具有良好峰型的氧化峰，此復(fù)合膜電極可用作響應(yīng)靈敏的L-半胱氨酸的電化學(xué)電流傳感器，線性檢測(cè)范圍為2×10-5M～5×10-3M。同時(shí)論文還對(duì)Pt載量、pH值、掃描速率等參數(shù)對(duì)Pt/nanofibrousPANI復(fù)合膜電極催化活性的影響進(jìn)行了有益的研究探討。 3.首次采用不對(duì)稱方波電流法在含苯胺單體和硝酸銀