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纳米科学和技术迅猛发展,为纳米材料的应用带来了广阔的应用前景。在众多纳米材料当中,碳纳米管和贵金属纳米材料的研究格外引人注目。将碳纳米管与贵金属纳米材料相结合,更是目前研究的重点。本文提出了一种制备碳纳米管负载金纳米粒子/铂纳米粒子的新方法,并在碳纳米管-贵金属纳米复合材料制备的基础上,研究了负载铂纳米粒子的碳纳米管复合纳米材料对葡萄糖、双氧水的电催化氧化性能。主要内容如下:
1.聚合物包覆的碳纳米管-金纳米颗粒复合材料的制备
探索了碳纳米管-金纳米颗粒复合材料的制备方法。在经纯化的多壁碳纳米管(MWCNT)上吸附聚乙烯吡啶(PVP)聚合物,以包覆有聚乙烯吡啶(PVP)的MWCNT为载体,于MWCNT表面成功地吸附HAuCl<,4>或4nm的Au纳米颗粒,进而采用直接吸附金纳米粒子或热解还原吸附有氯金酸的MWCNT的六种方法制备了MWCNT-Au的复合物。经透射电镜(TEM)表征,MWCNT—Au纳米颗粒复合物中有粒径为4 nm的Au颗粒,且纳米粒子的分散性好,并均匀地吸附在MWCNT上,无团聚现象。
2.碳纳米管负载铂纳米粒子对H<,2>O<,2>的催化以及对碱性葡萄糖的无酶检测
用碳纳米管与H<,2>PtCl<,6>混合高温裂解制备CNT—Pt的复合物,并将其修饰于玻碳电极表面,研究了H<,2>O<,2>及葡萄糖的直接电催化氧化与还原的特性。实验表明,在0.1M NaOH溶液中,所制得的电极能够在0.07V(vs.SCE)的电位下灵敏地检测葡萄糖,以扫描速度为100mv/s的线性扫描伏安检测其响应的灵敏度为4.049.A/mM,在此条件下能够排除抗坏血酸、尿酸的干扰,为葡萄糖无酶检测提供了一种可行的方法。另外,我们还研究了在pH7.2 PBS中,稳态电流法检测H<,2>O<,2>。研究表明该电极对双氧水的响应灵敏度达到82.66.A/mM。我们的结果表明了碳纳米管-铂纳米粒子复合材料在生物传感器方面具有极大的应用潜力。