贵金属或过渡金属硫化物纳米晶-纳米纤维复合材料的设计、结构调

第一章绪论 (1)

1.1 研究背景及意义 (1)

1.2 一维纳米材料简介 (5)

1.2.1 静电纺丝制备一维纳米纤维材料 (6)

1.2.2 特殊结构和形貌纳米纤维的制备方法 (9)

1.2.3 纳米纤维材料的应用 (10)

1.2.3.1 智能传感器 (10)

1.2.3.2 过滤和吸附 (11)

1.2.3.3 催化 (11)

1.2.3.4 新能源领域 (13)

1.3 电催化新能源材料研究进展 (14)

1.3.1金属纳米催化剂 (16)

1.3.2过渡金属硫化物 (18)

1.3.3碳及氮掺杂碳材料 (20)

1.4 基于纳米纤维三维宏观体材料的结构设计 (24)

1.5 本论文的选题思路 (25)

1.6 本论文的创新与特色 (26)

1.7 本论文的主要研究内容 (27)

1.8 参考文献 (29)

第二章原位还原法制备贵金属纳米晶体/有机纳米纤维宏观体及其在电化学传感器的应用 (50)

2.1 引言 (50)

2.2 实验内容 (51)

2.2.1 实验原料及试剂 (51)

2.2.2 实验仪器 (52)

2.2.3 绿色法制备金纳米颗粒 (52)

2.2.4 儿茶素原位还原制备贵金属纳米颗粒 (52)

2.2.5 原位还原法制备金纳米颗粒/聚丙烯腈前驱体溶液 (52)

2.2.6 静电纺丝法制备金纳米颗粒/聚丙烯腈纳米纤维 (53)

2.2.7 原位还原法制备贵金属纳米颗粒/聚乙烯醇前驱体溶液 (53)

2.2.8 静电纺丝法制备金属纳米颗粒/聚乙烯醇纳米纤维宏观体 (53)

2.2.9银纳米颗粒/聚乙烯醇纳米纤维宏观体的制备及其在电化学生物传感器中的应

用 (53)

2.3 实验结果与讨论 (54)

2.3.1 茶多酚还原制备单分散金纳米颗粒 (54)

2.3.2 儿茶素原位还原制备贵金属纳米颗粒的普适性研究 (57)

2.3.3 原位还原生长法制备金纳米颗粒/聚丙烯腈纳米纤维宏观体 (60)

2.3.4 原位还原生长法制备贵金属纳米颗粒/聚乙烯醇纳米纤维宏观体及其在电化

学传感器中的应用 (67)

2.4 小结 (75)

2.5 参考文献 (76)

第三章表面修饰法贵金属纳米晶体/有机纳米纤维宏观体及其在电化学生物传感器中的应用 (86)

3.1 引言 (86)

3.2 实验内容 (87)

3.2.1 实验原料及试剂 (87)

3.2.2 实验仪器 (88)

3.2.3 巯基功能化制备银纳米颗粒/聚乙烯醇-聚乙烯亚胺纳米纤维宏观体 (88)

3.2.4 氨基功能化制备铑纳米颗粒/聚乙烯醇-聚乙烯亚胺纳米纤维宏观体 (88)

3.2.5 水稳定银纳米颗粒/聚乙烯醇-聚乙烯亚胺纳米纤维电化学生物传感器的制备

及其检测H2O2 (89)

3.3 实验结果与讨论 (89)

3.3.1 表面修饰法制备银纳米颗粒/聚乙烯醇-聚乙烯亚胺纳米纤维电化学生物传感

器 (89)

3.3.2 表面修饰法制备铑纳米颗粒/聚乙烯醇-聚乙烯亚胺纳米纤维宏观体及其在电

化学生物传感器中的应用 (97)

3.3 小结 (108)

3.5 参考文献 (109)

第四章石墨层限域生长法制备贵金属纳米颗粒/碳纳米纤维电化学生物传感器 (117)

4.1 引言 (117)

4.2 实验内容 (118)

4.2.1 实验原料及试剂 (118)

4.2.2 实验仪器 (118)

4.2.3 原位还原法制备金纳米颗粒/聚丙烯腈前驱体溶液 (119)

4.2.4 静电纺丝法制备金纳米颗粒/聚丙烯腈纳米纤维 (119)

4.2.5贵金属纳米颗粒/碳纳米纤维宏观体的制备 (119)

4.2.6 金纳米颗粒/碳纳米纤维非酶电化学生物传感器测试 (119)

4.3 实验结果与讨论 (120)

4.3.1金纳米颗粒/碳纳米纤维宏观体的制备 (120)

4.3.2 金纳米颗粒/碳纳米纤维宏观体的结构调控 (122)

4.3.3 金纳米颗粒/碳纳米纤维宏观体的形成机理研究 (128)

4.3.4金纳米颗粒/碳纳米纤维非酶电化学传感器的构建 (132)

4.4 小结 (135)

4.5 参考文献 (136)

第五章二维过渡金属硫化物/碳纳米纤维电催化析氢材料的设计与结构调控 (141)

5.1 引言 (141)

5.2 实验内容 (141)

5.2.1 实验原料及试剂 (142)

5.2.2 实验仪器 (142)

5.2.3 二维二硫化钼纳米片/碳纳米纤维宏观体的制备 (142)

5.2.4 二维富硫二硫化钼纳米片/碳纳米纤维宏观体的制备 (143)

5.2.5 化学气相沉积法制备二硫化钼纳米/碳纳米纤维宏观体 (143)

5.2.6 电化学析氢反应测试 (143)

5.3 实验结果与讨论 (144)

5.3.1 二维二硫化钼纳米片/碳纳米纤维宏观体的制备及析氢反应研究 (144)

5.3.2 二维富硫单层二硫化钼纳米片/碳纳米纤维宏观体的制备及析氢反应研究157

5.3.3 化学气相沉积法制备二硫化钼纳米/碳纳米纤维宏观体及其析氢反应研究162

5.4 小结 (172)

5.5 参考文献 (172)

第六章立方相硫化钴-层状二硫化钼核壳结构/碳纳米纤维电催化分解水材料的结构设计与调控 (182)

6.1 引言 (182)

6.2 实验内容 (183)

6.2.1 实验原料及试剂 (183)

6.2.2 实验仪器 (184)

6.2.3 立方相硫化钴-层状二硫化钼核壳结构/碳纳米纤维宏观体的制备 (184)

6.2.4 电催化分解水性能测试 (185)

6.3 实验结果与讨论 (185)

6.3.1立方相硫化钴-层状二硫化钼核壳结构/碳纳米纤维宏观体的制备与物理表征

(185)

6.4 小结 (201)

6.5 参考文献 (202)

第七章总结与展望 (209)

7.1 总结 (209)

7.2 展望 (211)

攻读博士期间所取得的研究成果 (213)

致谢 (220)

缩写、符号清单与术语表试剂缩写

HAuCl4?4H2O：氯金酸

H2PtCl6?4H2O：氯铂酸

RhCl3?3H2O：氯化铑

AgNO3：硝酸银

PAN：聚丙烯腈

PV A：聚乙烯醇

PEI：聚乙烯亚胺

DMF：N,N-二甲基甲酰胺

TP：茶多酚

EGCG：儿茶素

HQ：对苯二酚

HRP：辣根过氧化酶

PBS：磷酸盐缓冲溶液

Nafion：全氟化磺酸酯

GSH：谷胱甘肽

GCE：玻碳电极

GA：戊二醛

MPTES：3-巯基丙基-三甲氧基硅烷

(NH4)2MoS4：四硫代钼酸铵

H2SO4：硫酸

MnO2：二氧化锰

MoO2：二氧化钼

Co(NO3)2：硝酸钴

S：高纯硫粉

KOH：氢氧化钾

CH3CH2OH：异丙醇