论文部分内容阅读
由于稀土过渡金属纳米材料发光和电化学特性受其形态、结构的影响,如果能得到纳米管等一维结构,兼具量子尺寸效应、特殊形态效应,则可明显提高稀土过渡金属纳米材料各方面性能,具有重要的科学价值和研发前景。本课题通过碳纳米管模板法和软化学法合成出一维稀土过渡金属氧酸盐和一维过渡金属氧化物,显示出优异的光学和电化学性能,在发光材料、电化学传感器等领域具有广阔的应用前景。
本文主要研究内容如下:
1、选择稀土离子Eu3+和过渡金属含氧酸根离子MOxn-(M=过渡金属,如WO42-,TiO32-等),组成过渡金属氧酸盐Eu:(MOxn-)。选择吡啶作为溶剂,采用溶剂热法形成碳纳米管-稀土过渡金属氧酸盐先驱物。然后在不同的煅烧温度下对先驱物热解,比较产物的形态、结构、发光性能以及发光强度。通过TG-DTA、TEM、XRD、固体荧光等技术手段分析稀土过渡金属氧酸盐纳米管的微观结构、形成过程、反应机理、热稳定性及其发光特性。同时研究产物的发光机制,讨论荧光性能与微结构、纳米尺寸和表面缺陷的关系。
2、以稀土氧化物Eu2O3和过渡金属氧化物TiO2以及Na2CO3一同高温煅烧,得到先驱物NaEuTiO4,在合适的水热条件下对先驱物通过软化学过程获得Eu2Ti2O7纳米管。经过一系列表征手段确定产物的形态、结构、发光性能。同时研究产物的形成过程、反应机理、发光机制,讨论荧光性能与微结构和反应温度的关系。
3、选择过渡金属氧化物TiO2与Na2CO3-同高温煅烧,得到先驱物Na2Ti3O7,在一定的水热条件下对先驱物通过软化学过程获得TiO2纳米管(TDNT)。用得到的TiO2纳米管将玻碳电极(GCE)表面纳米化,从而建立了一个简单而高效的平台,实现氧化还原型蛋白质的直接电化学。本文中以葡萄糖氧化酶(GOD)作为模型蛋白质,来研究氧化还原型蛋白质在表面纳米化的玻碳电极上的直接电子转移行为。