基于钙钛矿纳米材料修饰的复合材料的研究及应用

论文摘要

近些年来,有机高分子-无机纳米复合材料的研究已经成为一个极富生命力的研究领域,这种材料将有希望在光学、电磁学,机械学,生物学等领域得到广泛的应用。本论文采用甘氨酸—硝酸盐燃烧法成功的制备了La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3钙钛矿型复合氧化物,并通过扫描电镜、红外光谱、XRD现代分析手段对其进行了分析,结果表明La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3纳米晶体复合氧化物呈球形,粒径为19.1nm。利用溶胶-凝胶法在壳聚糖溶液中制备壳聚糖/La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3薄膜,并通过以上分析手段,对膜的表面形貌、成分变化、La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3的形态、粒子尺寸等进行分析,研究其成膜前后的变化。结果表明壳聚糖与La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3之间存在较强的氢键相互作用,这种分子间的相互作用扰乱了壳聚糖原有的晶体结构,在壳聚糖与La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3复合过程中产生了新的分子排列,从而使两组分之间形成了良好的分散与相容。以（NH4）2S208为氧化剂,运用化学氧化法合成La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3/聚吡咯薄膜,然后通过静电自组装方法制备了一种新的表面负载修饰型复合光催化剂La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3/PPy/PMO12,XRD、SEM、FT-IR对催化剂的物化结构进行了表征。光催化性能测试是以亚甲基蓝染料的水溶液为降解目标,实验结果表明PMo12的负载修饰改进了La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3/PPy光催化剂的催化活性。将钙钛矿La0.7Ca0.3Fe0.25Co0.75O3与壳聚糖（CS）共混交联制备出一种新型的光催化剂,通过XRD、SEM、FT-IR对催化剂的物化结构进行了表征。以酸性橙为对象,高压汞灯为光源,研究了一些影响因素的改变对光催化剂光降解酸性橙的效率的影响。结果表明:制得的光催化剂能够显著地降解酸性橙,脱色率高达99%。在玻碳电极上修饰一层表面均匀的聚吡咯膜,然后利用钙钛矿和壳聚糖的复合膜来固定牛血红蛋白（Hb）,制备出性能良好的过氧化氢生物传感器。采用循环伏安（CV）和扫描电镜对修饰电极进行了表征。该传感器对H2O2具有好的催化响应,且响应快。在优化的实验条件下,所制备的传感器对H2O2的线性范围为7.0×10-61.5×10-3mol/L ,检测限为9.0×10-8mol/L。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 纳米钙钛矿型复合氧化物
• 1.2.1 概述
• 1.2.2 钙钛矿的结构特征
• 1.2.3 钙钛矿复合氧化物的制备方法
• 1.2.4 钙钛矿复合氧化物的应用
• 1.3 导电高分子聚吡咯
• 1.3.1 概述
• 1.3.2 导电聚合物的结构及导电机理
• 1.3.3 聚吡咯的合成方法
• 1.3.4 聚吡咯的应用
• 1.4 壳聚糖
• 1.4.1 概述
• 1.4.2 壳聚糖的结构与性质
• 1.4.3 壳聚糖的应用
• 1.5 有机高分子/无机纳米复合材料
• 1.5.1 有机高分子/无机纳米复合材料的制备方法
• 1.5.2 有机高分子-无机纳米复合材料的应用
• 1.6 本论文的工作思路及主要内容
• 0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃复合膜的制备及表征'>第2章 壳聚糖/La_0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃复合膜的制备及表征
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验试剂与仪器
• 0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃ 复合陶瓷粉末的制备方法'>2.2.2 La_0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃复合陶瓷粉末的制备方法
• 0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃ 复合膜的制备'>2.2.3 壳聚糖/ La_0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃复合膜的制备
• 2.2.4 样品的表征
• 2.3 结果与讨论
• 0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃与CS'>2.3.1 La_0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃与CS
• 0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃与CS'>2.3.2 La_0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃与CS
• 0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃与CS'>2.3.3 La_0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃与CS
• 2.4 小结
• 0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃/聚吡咯的制备及光催化性能研究'>第3章 负载磷钼杂多酸/La_0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃/聚吡咯的制备及光催化性能研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验试剂与仪器
• 0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃ 的制备'>3.2.2 La_0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃的制备
• 12/PPY/La_0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃ 的制备'>3.2.3 PM0₁₂/PPY/La_0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃的制备
• 3.2.4 样品的表征
• 3.2.5 分析方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 样品的表征分析
• 3.3.2 复合催化剂的光催化降解机理
• 3.3.3 光催化活性评价
• 3.4 小结
• 0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃复合纳米颗粒的制备及光催化性能研究'>第4章 壳聚糖/La_0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃复合纳米颗粒的制备及光催化性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验试剂与仪器
• 0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃ 的制备'>4.2.2 La_0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃的制备
• 0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃ 的制备'>4.2.3 CS/ La_0.7Ca_0.3Fe_0.25C0_0.750₃的制备
• 4.2.4 样品的表征
• 4.2.5 分析方法
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 样品的X 射线衍射光谱分析
• 4.3.2 样品的红外光谱分析
• 4.3.3 样品的形貌分析
• 4.3.4 光催化活性评价
• 4.4 小结
• 0.7Sr_0.3NiO₃/壳聚糖/聚吡咯/牛血红蛋白修饰玻碳电极的制备及构建过氧化氢传感器'>第5章 La_0.7Sr_0.3NiO₃/壳聚糖/聚吡咯/牛血红蛋白修饰玻碳电极的制备及构建过氧化氢传感器
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 实验试剂及仪器
• 5.2.2 纳米钙钛矿的制备
• 5.2.3 电极的制备
• 5.2.4 电极的表征
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 修饰电极表征
• 5.3.2 条件的优化
• 20₂的响应'>5.3.3 电极对H₂0₂的响应
• 5.4 结论
• 结论
• 参考文献
• 硕士学位期间所发表的学术论文
• 致谢