珊瑚狀金納米結(jié)構(gòu)的電化學(xué)制備及其SERS、電催化特性.pdf

1、金納米材料由于其特殊的光學(xué)、力學(xué)、磁學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)等特性，在催化、生物傳感、SERS、能量轉(zhuǎn)換及存儲等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前，金納米材料的制備方法多種多樣。電沉積方法操作簡單、易于調(diào)控，是制備金納米材料常用的方法之一。本論文采用電化學(xué)方法可控制備了三維珊瑚狀金納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并研究了其SERS及電催化特性。主要研究內(nèi)容歸納如下：
　　1.采用計時電勢法以溴化銨(NH4Br)為添加劑，制備出了三維珊瑚狀金納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(3DGNs)，

2、并采用SEM、TEM、HRTEM、EDX及循環(huán)伏安法研究了其形貌、大小以及電化學(xué)特性。通過改變 NH4Br的添加濃度、調(diào)控電沉積時間、改換添加劑種類及電流密度，初步探究了3DGNs的生長過程及形成機理，確定了制備高質(zhì)量3DGNs的最佳條件。此外，3DGNs能夠通過超聲處理進(jìn)一步分散為單個的金納米顆粒，獲得了電化學(xué)技術(shù)規(guī)?；a(chǎn)金納米顆粒的新方法。
　　2.以不同電沉積時間下制備的3DGNs為基底，研究了其SERS特性。所有的3DG

3、Ns的SERS增強均接近106。隨著電沉積時間的增加，3DGNs的數(shù)密度和枝杈的尺度增加，其SERS信號也進(jìn)一步增強，當(dāng)電沉積時間為45 min，其SERS增強和重現(xiàn)性最好，當(dāng)電沉積時間繼續(xù)增加，其增強效果反而下降。這表明3DGNs的SERS增強效率和重現(xiàn)性依賴于其表面結(jié)構(gòu)以及3DGNs枝杈的尺度。45 min電沉積制備的3DGN由于其良好的SERS活性及穩(wěn)定性，在分析檢測中有潛在的應(yīng)用前景。
　　3.以45 min電沉積制備的3

4、DGN作為基底，制備了負(fù)載Pt的3DGN(Ptn/3DGN)，并研究了其對甲酸的電催化氧化性能。Ptn/3DGN是通過多次欠電位沉積 Cu和Cu與 PtCl62－之間的置換反應(yīng)相結(jié)合的方法制備的。通過控制欠電位沉積和置換反應(yīng)的次數(shù)，可以控制3DGN表面上 Pt的含量。研究結(jié)果表明：Ptn/3DGN能夠有效地催化氧化甲酸，處于亞單層的Pt原子層(Pt1/3DGN，~50％的覆蓋度)，對甲酸氧化具有最優(yōu)的電催化活性及穩(wěn)定性，是商業(yè) Pt/C