贵金属纳米粒子修饰的Dawson结构钨磷酸复合膜及性质研究

摘要

多金属氧酸盐多功能复合膜是多酸和材料化学领域的研究热点，并且在发光、电磁性、光致变色和催化领域中有着非常好的发展前景。考虑到多金属氧酸盐和贵金属纳米粒子的优良性能，本文利用层接层自组装法制备了多金属氧酸盐/贵金属纳米粒子多功能复合薄膜，并对其进行了表征和性质研究。具体内容如下：
　　1.多金属氧酸盐P2W17Fe/Pd纳米粒子复合膜及传感性能研究
　　通过层接层自组装法制备了P2W17Fe/Pd纳米粒子复合膜，并且重点研究了该复合膜对过氧化氢和硫酸肼的传感性能。通过UV-vis,XPS,AFM等测试技术对该复合膜传感器进行了表征，研究了该复合膜对过氧化氢的催化还原和硫酸肼的催化氧化性质，并分析了该复合膜探测过氧化氢和硫酸肼的灵敏度，检测限，线性范围。通过实验我们发现，引入钯纳米粒子后，该传感器具有了对硫酸肼的催化氧化和传感性能，而且钯纳米粒子的引入增强了复合膜对电子的传输能力，通过钯纳米粒子和多金属氧酸盐相互作用所构建的复合膜，传感性优于只有一种多酸组分的复合膜，并通过计算米氏常数KM，进一步证实了这结论。
　　2.多金属氧酸盐P2W18/Au纳米粒子复合膜及电催化性质研究
　　通过层接层自组装法制备了P2W18/Au纳米粒子复合膜，并通过紫外可见光谱法和循环伏安法对其进行了表征，重点研究了复合膜的电催化活性。紫外光谱结果表明，膜的形成是层层均一、反复生长的过程。电催化实验结果表明，复合膜对亚硝酸根、过氧化氢、碘酸根、溴酸根均具有良好的电催化作用。安培计时实验进一步显示金纳米粒子的引入，增强了复合膜的电子传输能力，使复合膜有望在传感器领域得到应用。

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第1章 绪论

1.1 多功能超薄膜

1.1.1 Langmnir–Blodett(LB)技术

1.1.2 层层吸附自组装技术

1.2 多金属氧酸盐化学

1.2.1 多金属氧酸盐的发展概述

1.2.2 目前国内外多金属氧酸盐研究热点

1.2.3 多金属氧酸盐的电化学和电催化

1.2.4 多金属氧酸盐化学修饰电极

1.3 多层膜及多层膜修饰电极的表征方法

1.3.1 多层膜的形成过程的表征

1.3.2 多层膜的组成的表征

1.3.3 多层膜的结构和形貌表征

1.3.4 多层膜的电化学表征

1.4 本课题选择及目的

第2章 Dawson结构钨磷酸/钯纳米粒子复合膜及传感性能研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验试剂与仪器

2.2.2基片的清洗和亲水处理

2.2.3 多层膜自组装

2.3 结果与讨论

2.3.1 UV-vis光谱和XPS

2.3.2 原子力显微镜（AFM）

2.3.3 复合膜对硫酸肼的电催化和传感性能研究

2.3.4 复合膜对过氧化氢的电催化和传感性能

2.3.5 电化学传感器的稳定性和选择性

2.4 本章小结

第3章 Dawson结构钨磷酸/金纳米粒子复合膜及电催化性质研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验试剂与仪器

3.2.2基片的清洗和亲水处理

3.2.3 多层膜自组装

3.3 结果与讨论

3.3.1 UV-vis光谱

3.3.2 电化学性质

3.3.3 安培计时曲线

3.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间公开发表的学术论文

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致谢