金属纳米粒子修饰有序介孔碳的电化学应用

金属纳米粒子修饰有序介孔碳的电化学应用
出版时间： 2016年版
内容简介
　　金属纳米粒子修饰有序介孔碳的电化学应用研究了过渡族金属及其氧化物纳米粒子修饰有序介孔碳的作用机理及其应用。利用有序介孔碳大的比表面积、可控的孔结构、良好的导电性等优点，结合过渡族金属（如Fe、Pt、Ni、Ru等）及其氧化物纳米粒子制备出功能性的纳米复合材料。金属纳米粒子修饰有序介孔碳的电化学应用全面介绍了复合材料的制备方法、微观结构、成分分布以及物理和化学性质、电化学作用机理及其性能等，其中重点强调了有序介孔碳、以Fe为基的过渡族金属及其氧化物的纳米复合材料以及电化学性质等相关内容。由于制备的复合材料具有独特的纳米粒子嵌入结构，可以充分发挥其在电化学方面的作用，因此在能源、医学等领域具有重要的应用价值，主要用于燃料电池、储氢材料、电化学传感器和电容器等方面。金属纳米粒子修饰有序介孔碳的电化学应用内容翔实、实用性强，既具有深入的理论探讨，又具有实用价值。 金属纳米粒子修饰有序介孔碳的电化学应用可供从事无机纳米功能材料的合成及电化学性能方面研究的科研工作者、工程技术人员以及与材料相关专业的研究生和高校教师阅读参考。
目录
第1章绪论
1.1引言1
1.2多孔材料及介孔材料的研究概述1
1.2.1多孔材料概述1
1.2.2介孔材料的分类3
1.2.3介孔材料的形成机理4
1.2.4介孔材料的合成方法8
1.3有序介孔碳与过渡族金属复合材料性质11
1.3.1有序介孔碳材料简介11
1.3.2有序介孔碳材料合成12
1.3.3过渡族金属合金修饰有序介孔碳16
1.4金属纳米颗粒修饰有序介孔碳复合材料的应用22
1.4.1电化学催化与燃料电池、超级电容器和储氢22
1.4.1.1燃料电池电极材料23
1.4.1.2储氢材料25
1.4.1.3超级电容器电极材料26
1.4.2电化学生物传感器29
1.4.3吸附应用30
1.4.4光催化应用31
1.5本书主要研究内容31

第2章实验材料及测试方法
2.1实验试剂及设备33
2.1.1实验试剂33
2.1.2实验仪器及设备34
2.2材料结构表征和分析35
2.2.1X射线衍射(XRD)分析35
2.2.2扫描电子显微镜(SEM)36
2.2.3透射电子显微镜(TEM)36
2.2.4氮吸附分析36
2.2.5X射线光电子能量谱仪(XPS)38
2.2.6紫外拉曼光谱(UVRaman spectroscopy)38
2.3电化学性能测试39
2.3.1循环伏安法(CV)39
2.3.2交流阻抗(EIS)40
2.3.3DMFC催化剂性能测试40
2.3.4恒电流充放电40
2.3.5电极电化学性能测试41

第3章PtFex修饰有序介孔碳的制备和直接甲醇燃料电池电催化性能研究
3.1引言44
3.2实验材料制备45
3.2.1有序介孔碳的制备45
3.2.2PtFex/OMC复合材料的制备46
3.2.3PtFex/OMC燃料电池电极制备46
3.3结果与讨论46
3.3.1结构与物相分析46
3.3.2吸附特性分析49
3.3.3XPS分析51
3.3.4单电池电化学性能分析52
3.3.5电极极化电化学性能分析55
3.4本章小结58

第4章NiFex修饰有序介孔碳的制备和电化学储氢性能研究
4.1引言60
4.2实验材料制备61
4.2.1NiFex/OMC复合材料制备61
4.2.2NiFex/OMC储氢电极材料制备62
4.3结果与讨论62
4.3.1结构与物相分析62
4.3.2吸附特性分析64
4.3.3XPS分析66
4.3.4Raman光谱分析67
4.3.5电化学性能分析68
4.3.6储氢机理分析72
4.4本章小结73

第5章NiFex纳米粒子修饰有序介孔碳电化学传感性能研究
5.1引言74
5.2实验材料制备76
5.2.1NiFex/OMC+Nafion+GCE制备76
5.2.2GOX+NiFex/OMC+Nafion+GCE制备76
5.3结果与讨论77
5.3.1结构与物相分析77
5.3.2NiFex/OMC+Nafion+GCE检测铁氰化钾77
5.3.3NiFex/OMC+Nafion+GCE检测H2O280
5.3.4含酶GOX+NiFex/OMC+Nafion+GCE检测葡萄糖86
5.3.5NiFe2/OMC电极材料用于H2O2和葡萄糖电化学传感性能比较91
5.4本章小结92

第6章Ru-Fe氧化物嵌入有序介孔碳超级电容器电极材料的制备与电化学性能研究
6.1引言93
6.2实验材料制备95
6.2.1RuO2-Fe2O3/OMC复合材料制备95
6.2.2RuO2/OMC和RuO2Fe2O3/OMC超级电容器电极制备95
6.3结果与分析95
6.3.1结构与物相分析95
6.3.2吸附特性分析98
6.3.3XPS分析99
6.3.4电化学性能分析100
6.3.4.1电极在Na2SO4溶液中电化学性能分析100
6.3.4.2电极在H2SO4溶液中电化学性能分析104
6.4本章小结109

参考文献