一、CuO對H_2O_2的催化作用探討（論文文獻綜述）
周文冬[1]（2021）在《p-n型金屬氧化物界面電荷層吸附原理與氣敏選擇性調控》文中研究表明CO和H2是兩種常存在于二次煤氣中的氣體,這兩種氣體不僅易燃易爆,CO還具有毒性,因此,必須實時的監(jiān)測在工業(yè)生產(chǎn)過程中泄露到空氣中的這兩種氣體。金屬氧化物半導體傳感器具有靈敏度高、成本低和便攜等優(yōu)點成為檢測氣體的最優(yōu)選擇。遺憾的是,由于CO和H2的化學性質非常相似,很難用一種金屬氧化物半導體材料對這兩種氣體進行準確的選擇性檢測。選擇性差這個缺點嚴重制約了金屬氧化物半導體傳感技術的發(fā)展。本工作瞄準了氣體傳感器發(fā)展的限制環(huán)節(jié),在發(fā)現(xiàn)了CO和H2在p型金屬氧化物半導體和n型金屬氧化物半導體表面的吸附活性不同的基礎上,提出了可以準確識別CO和H2的p-n型金屬氧化物界面電荷層吸附機理,基于該機理,調控了不同體系的p-n異質結構中p型材料和n型材料的濃度來調控電子和空穴的濃度、勢壘高度和界面電荷層厚度,來提高p-n異質結構傳感器對CO的氣敏選擇性,甚至能夠準確的識別CO和H2。詳細的研究內容和結果如下:（1）研究了ZnO和SnO2這兩種n型半導體納米材料的氣敏性能。首先,優(yōu)化了ZnO和SnO2的制備工藝和操作條件,為后續(xù)研究ZnO和SnO2基p-n復合材料的氣敏性能奠定了基礎。另外,ZnO和SnO2對H2的氣敏響應大于CO,證明了H2在ZnO和SnO2表面的吸附活性大于CO,由于本文提出的界面電荷層吸附機理基于CO和H2在n型材料和p型材料表面的吸附活性不同,本部分工作也證明了我們提出的機理的可靠性。（2）通過調控復合材料中n型材料和p型材料的比例來調控復合材料中電子和空穴的濃度,研究了具有不同組成的n-SnO2/p-x CuO和n-ZnO/p-x CuO納米復合材料的氣敏性能。隨著復合物中x值的增大,復合材料對CO和H2的氣敏性能均由n型變?yōu)閜型。在p-n變換處的復合材料（n-SnO2/p-2.78CuO和n-ZnO/p-0.429CuO）比具有其它組成的復合材料對CO具有更高的氣敏選擇性。上述研究結果證明了本文提出的方法的可行性,通過調控p-n復合材料的組成可以提高對CO的氣敏選擇性。（3）構筑了n-ZnO/p-x NiO復合材料并研究了不同組成的復合材料對CO和H2的氣敏性能,隨著復合中x值的增大,復合材料對CO和H2的氣敏性能均由n型變?yōu)閜型。在p-n轉換的臨界處的n-ZnO/p-0.425NiO復合材料在550oC燒結的條件下和350oC的測試溫度下對CO呈現(xiàn)p型響應,對H2呈現(xiàn)n型的響應,該材料可以準確的識別CO和H2。利用本文提出的p-n型金屬氧化物界面電荷層機理對上述現(xiàn)象成功的進行了解析。上述工作驗證了我們提出的機理的可行性和方法的有效性,為實現(xiàn)對CO和H2這兩種性質相似的氣體的選擇性識別提供了新方法和新線索。
姜璐[2]（2021）在《氧化物納米材料修飾的電化學傳感器在葡萄糖和過氧化氫檢測中的應用》文中研究指明隨著城市現(xiàn)代化和工業(yè)化的規(guī)模不斷擴大,種類豐富、功能齊全的食品涌入市場,人們的物質生活水平得到了迅速的提高。然而,頻發(fā)的食品安全事件讓人們不得不更加關注食品安全與質量控制。傳統(tǒng)方法對于葡萄糖、過氧化氫等小分子檢測操作復雜、選擇性差、檢測費用高等,無法滿足現(xiàn)代食品檢測對于快速、高效、連續(xù)檢測的需求。電化學傳感器是一類以傳遞和分析電信號為基礎的檢測儀器,方便、快捷、原位檢測的特點使其在食品成分檢測領域迅速發(fā)展。通過電極修飾的途徑,將金屬及其氧化物納米材料優(yōu)異的催化性能和電化學活性與電化學傳感器進行結合,進一步拓展了電化學傳感器的應用范圍,推動了現(xiàn)代食品檢測技術的發(fā)展。葡萄糖和過氧化氫分別作為食品中主要營養(yǎng)成分和常見的化學有害物的代表性小分子物質,它們的含量會直接或間接地影響食品的品質及保存期,如果過氧化氫含量超過標準則會危害人體的健康。（1）采用簡單的兩步法制備了 Co3O4-NiO納米針,并構建新型電化學葡萄糖傳感器和過氧化氫傳感器。使用掃描電子顯微鏡,透射電子顯微鏡,X射線衍射等方法對制備的納米復合材料的形貌和結構進行了表征。循環(huán)伏安法和安培法實驗表明,與NiO納米材料和Co3O4納米材料相比,Co3O4-NiO納米復合材料表現(xiàn)出更高的對葡萄糖的氧化作用和對過氧化氫的電催化作用。其中,對葡萄糖的電化學實驗結果表明,在1μM-3.4 mM和3.4 mM-12.2 mM具有良好的線性范圍,最低檢測限為0.81μM（S/N=3）,靈敏度為62 mA M-1 cm-2。對過氧化氫的電化學實驗結果表明,在1 μM-250 μM和250 μM-1200μM具有良好的線性范圍,最低檢測限為0.003 μM（S/N=3）,靈敏度為5305.59μA mM-1 cm-2。所提出的傳感器具有高選擇性,良好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性,并在實際樣品檢測中并獲得了滿意的結果。（2）通過一步還原法制備Cu@Cu2O氣凝膠,研究了其催化活性,并分別構建了簡單、快速、性能穩(wěn)定的新型電化學葡萄糖傳感器和檢測過氧化氫無酶電化學傳感器。采用X-射線衍射儀、紫外分光光度儀、透射電子顯微鏡、以及掃描電子顯微鏡等手段對合成材料的組成、結構和形貌等進行了表征,發(fā)現(xiàn)Cu@Cu2O氣凝膠顯示出超薄的海綿狀結構,具有大的表面體積比,大量的活性位點和良好的溶解性。通過循環(huán)伏安法和電流-時間曲線研究和優(yōu)化了基于該材料構建的無酶傳感體系。結果表明,Cu@Cu2O氣凝膠對葡萄糖氧化具有高效的電化學活性,在0.001-5.2 mM和5.2-17.1 mM具有良好的線性范圍,最低檢測限為0.6 μM（S/N=3）,靈敏度為195 mA M-1 cm-2。當處于中性pH值時,在100 mV/s的掃描速率下,在0.1-10 mM具有良好的線性范圍,檢測限為54 μM（S/N=3）,靈敏度為12 mAM-1 cm-2。Cu@Cu2O氣凝膠傳感器平臺對過氧化氫同樣具有優(yōu)良的電化學響應,在2-210μmol/L和210-860 μmol/L具有良好的線性范圍,最低檢測限為1.16 μmol/L（S/N=3）。所提出的傳感器具有高選擇性,良好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性,并在實際樣品檢測中并獲得了滿意的結果。
陸文繪[3]（2021）在《鈷、錳氧化物納米酶傳感器的表面工程構筑及其分析檢測應用》文中研究表明天然酶具有高效性、專一性等優(yōu)勢,在生命系統(tǒng)的生物反應中起著至關重要的作用。然而,由于其易變性、制備繁瑣、成本高、回收困難等固有缺陷,限制了天然酶的實際應用。為了解決這些問題,人們一直致力于開發(fā)天然酶的替代品——“人工酶”。納米酶是一種新型的人工酶,具有類似酶特性的納米催化材料受到了研究者們的極大關注。納米酶具有低成本、高穩(wěn)定性、可調節(jié)性和可循環(huán)使用性等特點,因此,在體內體外檢測、疾病診斷和治療以及環(huán)境治理等領域得到廣泛的關注。如何提高納米酶在催化中的高效催化活性以及對類酶底物的選擇性是目前納米酶材料研究的重點和瓶頸。因此,針對納米酶催化反應機制設計出具有高穩(wěn)定性、底物選擇性和高催化活性的納米材料是納米酶發(fā)展需要解決的問題。而不同納米酶的異相組成和晶體結構導致了多種復雜的類酶催化機理,探索結構因素的影響對于深入了解納米酶催化反應過程是至關重要的。因此,我們需要明晰納米材料的表面結構性質與類酶活性之間的構效關系以及闡明納米材料在類酶催化中的活性物質產(chǎn)生以及與底物分子的作用機制。為此,本文通過調控納米酶材料的界面屬性以改善納米酶材料的催化反應性能。在前人的相關工作基礎上,構建了表面工程調控的鈷、錳氧化物納米酶傳感器,并應用于類氧化還原酶催化反應,成功實現(xiàn)了對環(huán)境和生物目標小分子的檢測。主要的研究內容分為以下五個部分:第一部分,綜述了鈷、錳納米酶和類氧化酶、類過氧化物酶的研究進展,介紹了影響納米酶催化性能的界面調控手段以及納米酶比色傳感器的研究現(xiàn)狀,最后提出了有關本文的研究目標和研究內容。第二部分,采用一鍋法合成了 β-環(huán)糊精（β-CD）表面修飾的Co3O4納米酶復合材料,通過高分辨電子顯微鏡（HRTEM）、X射線粉末衍射儀（XRD）等手段表征其形態(tài)與組成成分,并結合X射線光電子能譜（XPS）、熱重分析儀（TGA）和傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）證明了 β-CD在Co3O4表面的成功修飾。經(jīng)β-CD修飾后,Co3O4@β-CD納米粒子對3,3’,5,5’-四甲基聯(lián)苯胺（TMB）具有較高的親和力。Co3O4@β-CD納米粒子與TMB之間存在有效的主客體相互作用,其對TMB氧化的催化效率是純Co3O4納米粒子的9.5倍。此外,β-CD在負載TMB時形成的疏水空腔可以縮短TMB與Co3O4納米酶之間的電子轉移距離,從而加速TMB的氧化。Co3O4與β-CD的協(xié)同作用增強了類氧化酶（POD-like）的活性。此外,建立了高效、直觀的抗壞血酸比色測定方法。檢測限為 1.09 μM（S/N=3）,線性范圍為 0.01-0.6mM,基于 Co3O4@β-CD 介導的 POD-like活性可實現(xiàn)對AA信號放大3.0倍的檢測,該復合材料在生物醫(yī)學分析中具有一定的應用前景。第三部分,采用水熱法成功合成了 α-MnO2@β-CD復合材料,在沒有過氧化氫（H2O2）存在時,體系中加入無色的TMB底物能夠變成藍色的氧化TMB產(chǎn)物,并且相比于原始的α-MnO2納米材料,α-MnO2@β-CD納米復合材料具有良好的類氧化物酶（OXD-like）活性。通過對反應條件的進一步優(yōu)化,實驗發(fā)現(xiàn)該復合材料的催化反應動力學符合米氏方程（Michaelis-Menten equation）。通過進一步計算,α-MnO2@β-CD納米酶的米氏常數(shù)（Km）相比于α-MnO2降低了 17.0倍,其催化效率（kcat/Km）提高了 57.8倍。通過電子自旋共振技術（ESR）證明了羥基自由基（·OH）是OXD-like體系中主要的活性自由基組分。此外,基于其OXD-like催化反應機制,建立了對環(huán)境中常見的有機污染物對氯苯酚（4-CP）的檢測,結果表明β-CD的修飾促進了待測物與納米酶之間的吸附,提高了自由基的有效利用,因此,能夠實現(xiàn)對4-CP的高效檢測。第四部分,Mn3O4納米材料在仿生和環(huán)境催化中表現(xiàn)出固有的分子氧活化特性,而調控Mn3O4納米材料的氧空位（OVs）和確定其氧活化機制是設計高性能納米酶的關鍵。在此,通過調節(jié)氧分壓合成出具有不同OVs濃度的OV-Mn3O4納米花（NFs）。OV-Mn3O4 NFs的OXD-like催化反應效率,比貧OVs的Mn3O4高26.86倍。在OVs的參與下,底物吸收、活性氧（ROS）和Mn2+/Mn3+/Mn4+含量的變化進行了清楚的解析。Mn3O4納米酶的調控OVs可以提高Mn3O4納米酶的儲氧能力,增加低價態(tài)的Mn物種,有利于TMB底物的氧化生成ROS。此外,基于OV-Mn3O4的OXD-like性質的增強,建立了 L-半胱氨酸（L-Cys）的比色檢測方法。與Mn3O4NFs相比,OV-Mn3O4NFs具有更高的檢測靈敏度。這項工作通過對OVs機理的理解可以為合理設計納米酶和性能優(yōu)良的檢測傳感器提供新的視角。第五部分,表面路易斯酸/堿調控的界面電子轉移過程對氧化催化具有重要意義。了解Lewis酸/堿位誘導的納米酶和底物（TMB和H2O2）的作用機理,對提高POD-like反應的效率具有重要意義。本文制備了具有豐富Lewis酸/堿位的超薄Co3O4納米片,與原始Co3O4納米片相比,其具有高效的POD-like性質。Co3O4納米片表面的Lewis酸/堿位點結構是由于Co離子和O離子的配位不飽和狀態(tài)以及缺陷位點所造成的。在氧化TMB時,Co3O4納米片的催化效率為原始Co3O4的18.26倍。表面酸/堿位誘導了 Co3O4納米片的界面電子轉移過程,有利于吸附底物和化學鍵的斷裂。Co3O4納米片能夠實現(xiàn)對對苯二酚（HQ）的檢測,其檢出限為0.58μM,比原始Co3O4（560.0μM）低965倍。此外,檢測線性范圍為5.000～1000μM。并基于此材料設計了瓊脂糖基水凝膠膜,利用優(yōu)良的POD-like特性,提供了實用的HQ比色檢測方法。這項工作通過固體表面酸/堿位點工程的策略來設計高性能的POD-like納米酶。
孫楊[4]（2021）在《多相金屬氧化物催化劑降解有機污染物構效關系研究》文中研究指明隨著中國工業(yè)的快速發(fā)展,工業(yè)污水中難降解有機污染物的含量逐漸增加,為我國水環(huán)境的治理帶來了極大的挑戰(zhàn)。Fenton水處理技術,尤其是非均相Fenton催化體系,對該類污染物具有優(yōu)越的降解性能,對國家人民健康、環(huán)境生態(tài)保護、以及社會經(jīng)濟的發(fā)展都具有重要的意義。因此,開發(fā)高性能非均相Fenton催化劑已成為Fenton水處理技術的研究核心,而較低的有機物降解效率和H2O2利用率一直是阻礙其工業(yè)實際應用的兩大因素。本文結合材料可控制備技術,設計并構建了 Fe基與Cu基兩大非均相Fenton催化體系,并對催化體系中H2O2分解產(chǎn)生·OH和·OH氧化降解污染物的兩大反應體系進行了不同側重點的研究。在H2O2分解并產(chǎn)生·OH的反應體系中,遵循提高控速步驟的速率與抑制副反應的思路,建立了催化體系的構-效關系,并結合相關動力學研究,實現(xiàn)了 H2O2利用率的提高;在污染物降解的反應體系中,以實際工業(yè)應用為導向,選擇工業(yè)廢水中的難降解污染物（如硝基苯、喹啉、合成染料等）作為目標污染物,研究不同工藝條件的影響,并探索與生物降解技術偶聯(lián)的可能性。首先研究了以Fe為主要活性位的Fe-Cu雙金屬催化體系。使用溶膠-凝膠法制備了一系列Al2O3負載的Fe-Cu雙金屬催化劑,并將其應用于硝基苯的降解過程中。其中,5Fe2.5Cu-Al2O3對硝基苯的去除率及礦化率均為最優(yōu),1 h內降解率可達100%,高于目前文獻水平。結合體系中·OH的累積濃度與催化劑電子結構分析結果可知,Fe與Cu之間的協(xié)同作用能夠提高·OH的生成速率,從而實現(xiàn)了硝基苯的高效深度降解。結合相關動力學研究與硝基苯降解路徑來看,硝基苯的主要降解路徑為·OH直接氧化,因此優(yōu)化催化活性與E是能夠進一步提高硝基苯降解速率的有效手段。通過響應曲面實驗可獲得E與各影響因素（反應溫度、H2O2初始濃度、反應初始pH值和各因素之間的交互作用）相關的二元回歸預測方程,該方程合理可靠,可預測并實現(xiàn)H2O2利用率的優(yōu)化。隨后研究了以Cu為主要活性位的Cu基催化體系。以非均相Cu基催化劑活化H2O2繼而產(chǎn)生·OH的過程為切入點,首先通過調控單Cu模型催化劑中的Cu物種,并結合催化劑表征及密度泛函理論計算,確定了Cu+是吸附活化H2O2以及產(chǎn)生·OH的主要活性位,揭示了非均相Cu基Fenton催化劑活化H2O2產(chǎn)生·OH的反應機理?；诖死碚?向篩選出的5Cu/Al2O3450催化劑中引入第二金屬Sn以提高Cu物種周圍電子云密度和催化劑表面的Lewis酸位點,同時提高了·OH的生成速率（為相關文獻中Cu基催化劑的·OH生成量的10倍以上）和H2O2利用率（提高至單Cu催化劑的2倍以上）。為了考察所開發(fā)催化劑的普適性,將優(yōu)化后的實驗條件推廣至其他難降解污染物（如甲基橙、酚類、含氮污染物等）的處理中,均獲得良好的降解效果。處理后廢水的生物降解性大大提高,有利于該技術在實際應用中與生化法聯(lián)用,實現(xiàn)工業(yè)廢水的深度降解。最后,針對目前本領域基礎研究和工業(yè)應用尚且存在的問題進行了展望,為今后該類型催化劑的設計開發(fā)和的相關反應器和工藝的設計提供了一定的啟示。
王英伍[5]（2021）在《鋁基催化劑的制備及催化氧化礦熱爐氣中PH3、H2S機理研究》文中指出目前,我國工業(yè)廢氣污染主要以礦熱爐氣污染為主,礦熱冶煉方法多樣,廢氣特性復雜,含多種有毒有害氣體,屬于高能耗、高污染行業(yè)。然而,礦熱爐氣中CO含量在80%以上,是優(yōu)質的化工原料氣,如能高效回收將帶來極大的經(jīng)濟效益同時也有助于我國實現(xiàn)碳中和戰(zhàn)略。但是,礦熱爐氣中濃度較高的雜質氣體H2S和PH3等極易導致催化劑失活,從而影響CO的回收利用。因此,礦熱爐氣中硫磷的同步脫除具有現(xiàn)實意義。負載銅鈰的鋁基催化劑(Ce0.6-Cu60/Al40)能夠實現(xiàn)H2S和PH3的高效協(xié)同脫除。然而,對于催化劑制備條件、再生、脫硫脫磷反應條件和機理等問題尚未解決?；诖?本文針對以上問題開展了后續(xù)研究,以期建立比較完整的催化劑脫硫脫磷反應體系,為該催化劑的推廣應用奠定一定的實驗和理論基礎。具體的研究內容及研究結論如下:（1）考察鋁基催化劑制備條件,發(fā)現(xiàn)在60℃下干燥制得的鋁基催化劑催化氧化H2S和PH3的性能較好,轉化率為50%時,H2S和PH3的去除量分別為263.8mg/g和219.3mg/g。原因是60℃下干燥制得的催化劑具有粒徑較大且有序度較高的活性組分CuO,這使其比表面積更大和氧化還原能力更高。在500℃下焙燒制得的鋁基催化劑可進一步提升其催化氧化H2S和PH3的性能,轉化率為50%時,H2S和PH3的去除量分別為323.2 andmg/g和288.3mg/g。表征分析發(fā)現(xiàn)將焙燒溫度提高到500℃可以小幅度促進CuO晶粒增長并提升活性。更高的溫度（>500℃）則會導致具有尖晶石結構的新物相Cu Al2O4在鋁基催化劑表面生成,這在一定程度上降低了催化劑表面活性組分CuO的相對含量,導致高溫催化劑性能變差。借助分子模擬計算得到H2S和PH3在Cu Al2O4（100）面上的吸附強度不如CuO（111）,這在一定程度上支撐了我們的分析。最后,實驗結果表面,使用硝酸制備的鋁基催化劑性能最佳。因為硝酸催化劑比表面積和孔容都較高,而且催化劑表面會形成更多的活性組分CuO和-NH2官能團。（2）考察工藝條件的影響規(guī)律,發(fā)現(xiàn)當反應溫度為70℃,氧氣濃度在1%左右,反應空速較低時(<10000h-1),進口濃度為456mg/m3（H2S）和455 mg/m3（PH3）時,鋁基催化劑催化氧化H2S和PH3的性能最佳。適中的反應溫度能夠使催化劑的活性得到充分激活且不會導致硫酸鹽的加速積累。低空速可以使O2、H2S和PH3氣體分子在催化劑表面停留時間相對更長,更有利于H2S和PH3的轉化。不同H2S和PH3進口濃度實驗可以得到,H2S和PH3在鋁基催化劑上的同時催化氧化會受到彼此的相互影響,說明這個過程中存在競爭吸附,并且競爭強度會受到它們各自濃度的影響。此外,動力學研究表明,反應空速與反應速率呈現(xiàn)負相關性,隨著反應空速的增加,反應速率逐漸降低。當催化劑顆粒大小為40～60目時能夠最大程度地克服內擴散對氧化反應的影響。通過對相關實驗數(shù)據(jù)的分析擬合得到H2S和PH3同時催化氧化的動力學方程式顯示催化反應速率與H2S和PH3濃度成正比關系。H2S較PH3具有更大的反應速率常速通常表示其反應速率更快。（3）研究鋁基催化劑失活和再生,發(fā)現(xiàn)催化劑失活的主要原因是單質硫（S）、單質磷（P）、硫酸鹽(SO42-)和磷酸鹽(PO43-)的積累、活性組分和表面相對氧含量的減少。再生實驗結果顯示,水洗+氧氣加熱吹掃+KOH浸漬的組合再生方法是恢復鋁基催化劑性能的最佳方法。進一步實驗得到最佳再生條件為:500℃氧氣吹掃和1M KOH浸漬溶液濃度。研究表明,再生Al基催化劑的性能會隨著再生次數(shù)的增加持續(xù)變差。結合文獻分析發(fā)現(xiàn)主要原因有兩點:一是有部分產(chǎn)物殘留在再生鋁基催化劑表面,占據(jù)了部分活性位點;二是鋁基催化劑表面的活性物質在再生過程中有部分損失。（4）利用分子模擬計算方法研究鋁基催化劑脫硫脫磷機理,發(fā)現(xiàn)H2S和PH3在CuO（111）面上的吸附作用分別是通過S…Cu3f和P…Cu3f作用形成的,吸附能分別為-36.53kJ/mol和-42.96kJ/mol,后者在CuO（111）面上的吸附能力更強,相應的靜電勢最強和電荷轉移量最高。此外,它們的吸附位相同表明彼此存在競爭吸附關系,這在一定程度上解釋了實驗階段為什么在PH3中加H2S或者在H2S加PH3或者在H2S和PH3加低濃度O2均會拉低相應氣體的轉化率。從CuO（111）催化氧化H2S和PH3分別生成H2SO4和H3PO4的能量變化趨勢來看,都是朝著能量穩(wěn)定化的方向發(fā)展。其中H2S在CuO（111）面上的催化氧化生成中間體-OH、（Cu3f）-SO3和（Cu3f）-HSO3。整個催化氧化反應過程的控制步驟是（Cu3f）-SO3向（Cu3f）-HSO2的轉化,最后H2SO4中2個H原子分別與CuO（111）面上2個O原子生成氫鍵而形成穩(wěn)定吸附態(tài)。反應過程中-SO3向-HSO2的轉化需要克服的能壘最高,為361.3kJ/mol。PH3在CuO（111）面上的催化氧化會生成中間體H2O和（Cu3f）-HPO3,且它們向H3PO4的轉化是整個催化氧化反應過程的控制步驟,最后H3PO4被吸附在Cu3f形成穩(wěn)定吸附態(tài)。反應過程中（Cu3f）-HPO3向H3PO4的轉化需要克服的能壘最高,為1181.9kJ/mol。由于前者反應過程中最大能壘更低,所以更容易反應。這與動力學部分的推論相吻合。此外,計算中H2O的生成也與實驗過程中觀察到反應器內壁有水霧生成的現(xiàn)象相吻合。
龍玲[6]（2021）在《過渡金屬基納米電催化劑的設計及其電催化應用》文中研究說明過渡金屬基納米材料由于其獨特的優(yōu)勢作為電催化劑在電催化傳感檢測以及金屬-空氣電池等領域備受青睞。當代社會密切關注人體健康監(jiān)測問題和綠色清潔可持續(xù)能源的存儲和轉換裝置的開發(fā)。糖尿病和癌癥是威脅人類健康的兩大疾病,它們的典型診斷標志物分別為葡萄糖和過氧化氫（H2O2）小分子。構建高效專一和穩(wěn)定的葡萄糖和H2O2傳感檢測平臺是應對這一挑戰(zhàn)的方法。此外,開發(fā)高效率和良好耐久性的可再生鋅-空氣電池對于緩解能源枯竭和環(huán)境污染問題至關重要。電極材料是小分子傳感平臺和鋅-空電池的核心組件。通過合理結合形貌組分工程（包括設計空心結構、多孔結構工程和自支撐電極）、摻雜工程、缺陷工程、界面工程、協(xié)同效應以及增強導電性等策略設計高活性的電催化劑作為電極材料,可以滿足以上兩個關于健康和能源方面的需求。本論文主要利用形貌和組成設計、摻雜工程、協(xié)同效應策略以及導電性增強策略來開發(fā)高性能穩(wěn)健的電催化劑,用于電化學非酶檢測葡萄糖和H2O2、電催化氧還原反應和氧析出反應（ORR/OER）以及鋅-空氣電池。期望有潛力緩解當今社會在醫(yī)療診斷和能源方面的困境。論文主要包括四項研究內容,如下:1.過渡金屬氧化物與多孔空心結構的結合為設計具有出色性能的傳感材料開辟了新途徑。通過簡單的溶劑熱和熱處理過程開發(fā)了一種CuO/NiOx/y納米復合材料的雙功能催化劑用于電催化氧化葡萄糖和還原H2O2。調節(jié)NiCl2的含量可以輕松地控制結構以獲得核-殼、蛋黃-殼和空心結構。電化學結果表明,在檢測限、靈敏度和選擇性方面,多孔空心結構（CuO/NiO30/90）對堿性溶液中的葡萄糖氧化呈現(xiàn)最佳的電催化活性。同時,在中性介質中,CuO/NiO30/90對H2O2還原也表現(xiàn)出良好的電催化活性。所制造的CuO/NiO30/90傳感器可用于人血清中葡萄糖的檢測。2.我們開發(fā)了一種有效的MOF模板策略,在炭布（CC）上合成具有層次結構的葉狀CuCo氧化物三維陣列（CC/CuCo-oxide）。這些不同維度的次級單元被均勻地組裝成獨特的分級中空多孔結構,從而導致反應活性比表面積增加和催化位點暴露。此外,活性納米材料與導電CC襯底的成功集成提高了材料的導電性。結果表明,作為葡萄糖檢測的電催化劑,CC/CuCo oxide-0.12電極表現(xiàn)出41.02 AM-1 cm-2的超高靈敏度、26 nM的超低檢出限并已成功應用于測定加標人血清中的葡萄糖水平。3.采用雙氰胺輔助熱解的方法,在CC上合成了由葉狀碳片陣列和相互連接的碳納米管（CNTs）組成的自支撐分級Co包埋的N摻雜碳結構。CC/Co@C-CNTs-800-0.10電催化劑具有層次化的三維結構、4.71 cm2的大電化學活性表面積、快速的電子轉移、豐富的Co/Co-Nx活性位點以及Co/Co-Nx物種與CNTs之間的協(xié)同作用。得益于這些獨特的優(yōu)勢,其表現(xiàn)出優(yōu)異的H2O2傳感性能。該自支撐電極可用于原位檢測MDA-MB-231細胞和HeLa細胞內釋放的H2O2水平。4.結合靜電紡絲技術和原位熱解制備了 Co0.7Fe0.3合金納米顆粒（NPs）限域在蛋黃殼狀N摻雜碳多串珠纖維的雙功能電催化劑。獨特的分級結構具有豐富的微孔、高的BET表面積（743.8 m2 g-1）、良好的導電性以及均勻分散的Co0.7Fe0.3/Co（Fe）-Nx耦合位點。實驗優(yōu)化的Co0.7Fe0.3@NC2:1-800表現(xiàn)出卓越的OER性能以及良好的ORR性能。Co0.7Fe0.3@NC2:1-800為空氣陰極組裝的鋅-空氣電池可提供更高的開路電壓、更大的功率密度以及出色的充放電循環(huán)穩(wěn)定性。
裘娜[7]（2020）在《三維石墨烯基納米酶的制備及其在環(huán)境常見酚類污染物檢測中的應用》文中研究指明由于天然酶存在易失活、難純化、價格高昂等難以克服的弊端,科學家們一直致力于通過不同方式合成人工模擬酶。納米技術的蓬勃發(fā)展為人工模擬酶研究帶來新的機遇,促使納米酶成為新的研究熱點,同時也存在一些亟待解決的問題。例如,如何調控納米酶的尺寸、形貌以構建多功能納米酶;如何制備可回收利用性強的納米酶;如何拓展納米酶在環(huán)境監(jiān)測領域中的應用等。本文利用三維石墨烯（3DGF）在比表面積、導電性、多孔性等方面的獨特性能,以3DGF為基底,分別將其與三種代表性金屬氧化物（氧化銅、四氧化三鐵、二氧化鉛）和兩種代表性貴金屬（金、鉑）復合,制備了催化性能及回收性能優(yōu)異的3DGF基納米酶;以三種表面活性劑（SDS、SDBS、CTAB）及檸檬酸鈉（Na3Cit）為吸附劑和軟模板,研究了相關助劑對3DGF基納米酶尺寸、形貌及催化活性的影響;考察了鄰苯二酚（CC）、間苯二酚（resorcin）、對苯二酚（HQ）、苯酚（phenol）、對硝基酚（PNP）、間硝基酚（MNP）、鄰硝基酚（ONP）及雙酚A（BPA）等八種酚類物質對不同組成的3DGF納米酶過氧化物酶或氧化酶催化活性的抑制作用;基于3DGF基納米酶的過氧化物酶、氧化酶和多酚氧化酶催化活性,建立了 HQ、CC、phenol及PNP 比色檢測方法,測定方法快速簡便、靈敏度高、選擇性好,對實時、現(xiàn)場分析等環(huán)境監(jiān)測工作具有重要指導意義。1、以十二烷基硫酸鈉（SDS）為結構導向劑與軟模板,在3DGF表面合成花狀氧化銅納米顆粒（FL CuO NPs）,制備了 3DGF/FL CuO復合材料。3DGF和FL CuO NPs間的協(xié)同作用顯著提高了 3DGF/FLCuO復合材料的過氧化物酶催化活性。實驗結果表明,SDS半膠束的生成及SDS/L-（-）苯丙氨醇摩爾比對3DGF/CuO復合材料中CuO NPs形貌及其催化性能有決定性影響。對比八種環(huán)境常見酚類污染物對3DGF/FLCuO復合材料過氧化物酶催化活性的抑制作用,發(fā)現(xiàn)HQ能夠明顯抑制其催化活性,由此建立了 HQ的比色檢測方法。此外,利用3DGF/FLCuO復合材料的過氧化物酶活性可催化phenol與4-氨基安替比林（4-AAP）偶聯(lián)反應的特點,實現(xiàn)了 phenol的檢測。在兩種酚類污染物的檢測中,3DGF/FLCuO復合材料均顯示出了較高的穩(wěn)定性及重復利用性,對于HQ和phenol測定可滿足其低成本的常規(guī)快速分析要求。2、以檸檬酸鈉（Na3Cit）作為靜電穩(wěn)定劑及吸附劑,在3DGF表面合成介孔四氧化三鐵納米顆粒（m-Fe3O4NPs）,制備了具有過氧化物酶催化活性的3DGF/m-Fe304復合材料。通過改變Na3Cit的加入量,可以調控復合材料中m-Fe3O4 NPs粒徑及3DGF/m-Fe3O4復合材料的過氧化物酶催化活性。比較八種環(huán)境常見酚類污染物對3DGF/m-Fe3O4復合材料過氧化物酶催化活性的抑制作用,發(fā)現(xiàn)三種硝基酚異構體中只有PNP對復合材料的過氧化物酶催化活性具有較強的抑制作用,由此建立了 PNP的比色測定方法。該方法靈敏度高（檢出限45nM）,重復利用性好（10次循環(huán)后活性>95%）。3、以十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）作為Pb（OH）3-的吸附劑和軟模板,在3DGF表面合成楊梅狀二氧化鉛納米顆粒（WS PbO2 NPs）。首次發(fā)現(xiàn)3DGF/WS PbO2復合材料具有較好的氧化酶及漆酶催化活性。實驗結果表明,CTAB半膠束的生成有效促進了復合材料中楊梅狀PbO2的形成,從而進一步增強復合材料的氧化酶催化活性。八種環(huán)境常見酚類污染物中,HQ可以有效抑制復合材料的氧化酶催化活性,由此可建立檢測HQ的方法。與第2章中利用3DGF/FL CuO復合材料檢測HQ的方法相比,檢出限降低一個數(shù)量級。此外,利用3DGF/WS PbO2復合材料的漆酶活性,也可以催化4-AAP與phenol的偶聯(lián)反應檢測phenol。與3DGF/FLCuO復合材料相比,3DGF/WSPbO2復合材料在HQ及phenol的檢測過程中,無需加入H2O2等氧化劑,有利于提高測定的準確度。4、以十二烷基苯磺酸鈉（SDBS）作為吸附劑與軟模板,采用電化學還原法在3DGF表面原位合成蠕蟲狀金（WLAu）納米顆粒,制備了具有過氧化物酶催化活性的3DGF/WLAu復合材料。實驗表明,SDBS半膠束促進了復合材料中蠕蟲狀Au NPs的形成,并顯著增強復合材料的過氧化物酶催化活性。對比八種環(huán)境常見酚類污染物,發(fā)現(xiàn)HQ對3DGF/WL Au復合材料過氧化物酶催化活性具有顯著的抑制作用。由此建立的HQ 比色檢測方法,靈敏度高、重復利用性好,檢出限低于第2章采用3DGF/FLCuO復合材料及第4章采用3DGF/WS PbO2復合材料測定HQ的檢出限。5、利用CTAB作為PtCl62-的吸附劑與軟模板,在3DGF表面電化學沉積鉑納米團簇（Pt NC）,所制備的3DGF/Pt NC復合材料顯示出優(yōu)異的氧化酶活性和多酚氧化酶活性。通過改變合成過程中的CTAB濃度,可以調控3DGF/Pt復合材料中Pt的形貌及其氧化酶活性。CTAB半膠束的生成促進了復合材料中Pt NC的生成及復合材料催化活性的增強。八種環(huán)境常見酚類污染物中,HQ對3DGF/PtNC復合材料氧化酶催化活性的抑制作用顯著,可由此進行HQ的比色檢測,與第4章3DGF/WS PbO2復合材料相比,檢出限更低。此外,利用3DGF/Pt NC復合材料的兒茶酚氧化酶催化活性可以直接氧化CC顯色,建立了 CC的比色檢測方法。
武靜蓉[8]（2020）在《金屬化合物原位控制污泥熱解過程中NH3和H2S釋放的研究》文中研究說明NH3和H2S是污泥熱解過程中產(chǎn)生的主要含氮含硫惡臭氣體,它們在影響產(chǎn)品氣品質的同時也是造成酸雨、光化學煙霧等環(huán)境污染的前體物質。為了抑制污泥熱解過程中NH3和H2S的釋放,通常需要加入催化劑。本文選用有機金屬化合物乙酸鈣和金屬氧化物CuO、MnO2作為抑制NH3和H2S原位釋放的添加劑。通過研究分析添加劑對NH3和H2S各自釋放量的影響原因,找到改善抑制效果的方法,以期達到對NH3和H2S在污泥熱解體系中的原位去除,減少對熱解體系外釋放的目的。本次研究主要結論如下:（1）添加劑的加入在改變三相產(chǎn)率的同時促進了液相產(chǎn)物中酰胺類、醛類、醚類、酮類等化合物的減少。結合產(chǎn)氣率與軟件計算的情況得到三種添加劑的加入會促進小分子氣體的生成,使熱解體系中H2和CO的比例增加。NH3釋放量隨著溫度的升高而升高,800℃時達到了210.38mg/kg。污泥中存在的鈣元素和鐵元素影響熱解過程中H2S的釋放,并且隨著溫度的升高催化作用明顯。熱解溫度大于400℃后,隨著溫度的升高H2S的釋放量逐漸減少。（2）CuO綜合處理NH3和H2S的效果最佳,CuO在800℃時對NH3釋放量有明顯的抑制作用,與相同條件下不添加任何催化劑相比降低了19.83%。添加CuO后硫化氫的釋放量在700℃達到最低值0.98g/kg,與同等條件下未添加催化劑相比降低了66.28%。溫度為800℃、污泥與添加CuO的比例為5:3,此時NH3和H2S釋放量的降低率分別為41.93%和96.88%,成為本文中的最優(yōu)工況。（3）MnO2單獨處理H2S的效果好,MnO2的加入使NH3釋放量增加,使其在700℃時達到最大值297.20mg/kg,與未添加催化劑相比時增長了84.96%。添加MnO2后對H2S釋放量的抑制效果均高于90%,且600℃時達到最佳效果,降低率高達98.15%。在800℃、比例添加至5:2時,硫化氫的降低率為98.56%,當增至5:3時降低率高達99.14%,綜合考慮比例為5:2時性價比較高。（4）乙酸鈣單獨處理H2S效果一般,添加乙酸鈣后NH3的釋放量隨著溫度的升高而增大。NH3釋放量與未添加催化劑時各個溫度相比分別增加了585.04%、511.14%、和458.40%。添加乙酸鈣后硫化氫釋放量在700℃達到最低值2.34g/kg與同等條件下不添加任何催化劑相比降低了19.91%,600℃和800℃時的降低率分別為20.86%和7.31%。
張怡[9]（2020）在《金屬氧化物多級結構的構建及其無酶生物傳感性能的研究》文中研究指明近年來,生物傳感器在生命科學、醫(yī)學診斷、食品安全、藥物研究、環(huán)境保護等領域得到了高度重視和快速發(fā)展。葡萄糖和過氧化氫均為人體內重要的小分子化學物質,能夠影響人體細胞功能和新陳代謝,因此檢測這兩種物質的生物傳感器市場需求很大。傳統(tǒng)含酶傳感器因其高靈敏度被大量開發(fā),但存在制備過程復雜、酶活性易受環(huán)境影響等固有缺陷。因此,開發(fā)以類酶納米催化材料代替生物酶的無酶傳感器成為國內外研究熱點,但現(xiàn)有無酶傳感器仍存在靈敏度較低、線性檢測范圍窄等問題。本論文從構建多級結構和優(yōu)化能帶關系等角度出發(fā),分別對兩種常見的金屬氧化物納米材料（NiO、Cu2O）進行了修飾,制備得到了TiO2@NiO核殼納米結構和Cu2O-BiOI多級復合材料,并基于這兩種材料分別構建了電化學與光電化學無酶傳感器,取得了優(yōu)異的無酶傳感性能,具體工作如下:（1）采用濕化學刻蝕的方法,設計并制備了具有優(yōu)異葡萄糖電化學傳感性能的Ti02@NiO核殼納米結構復合電極。在本項工作中,我們創(chuàng)新性地使用高電化學穩(wěn)定性、高機械性能的TiO2作為“保護籠”,包裹具有高電化學催化活性的NiO,從而有效結合二者的優(yōu)點,解決了 NiO顆粒在傳感過程中易團聚、溶解的問題,有效提高了傳感電極的靈敏度和穩(wěn)定性。通過掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）等表征手段分析了復合電極材料的形貌、物相、電子結構。通過對比實驗,優(yōu)化了電極沉積時間,得出了最佳的沉積參數(shù)（3min）?；谛阅茏顑?yōu)的TiO2@NiO材料制備了無酶葡萄糖傳感電極,同時獲得了高達918.4μA mM-1 cm-2的靈敏度,為通過結構設計提高材料電化學傳感性能提供了新思路。（2）在室溫下,采用簡便的兩步電沉積方法設計并合成了基于Cu2O和BiOI的新型同型（p-p）異質結。通過掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、X射線衍射（XRD）和X射線光電子能譜（XPS）對形貌、相組成和化學狀態(tài)進行了表征。優(yōu)化的Cu2O-BiOI復合材料電極在可見光照射下表現(xiàn)出良好的光電化學（PEC）H2O2無酶傳感性能:寬線性范圍（1.99μM～17.54 mM）、高靈敏度（213.87μA mM-1 cm-2）以及低檢測限（0.44μM,S/N=3）。此外,該傳感器還具有優(yōu)異的選擇性、可重復性和穩(wěn)定性,并在實際樣品檢測中表現(xiàn)出了優(yōu)異的可適應性。最后,本項研究還從能帶結構的角度闡明了基于p-p異質結的光電化學傳感機理。這項研究工作為同型異質結應用于PEC生物傳感提供了新的可能性,拓寬了H2O2傳感器平臺設計的研究思路。
盧蓁瀅[10]（2020）在《人工/天然催化材料非均相活化H2O2的合理設計與評估：用于有機污染修復》文中進行了進一步梳理過氧化氫（H2O2）作為一種潔凈的氧化劑,于化工、醫(yī)藥、生物以及環(huán)保等領域使用廣泛。由于其潛在多樣的分解及歧化過程,產(chǎn)生的高活性氧物種（如OH·、O2·-等）可快速高效作用于有機污染物,達到減量、解毒的目的,因此大量應用于水環(huán)境治理及土壤修復。工業(yè)廢水治理中,H2O2的活化通常由鐵鹽或人工合成催化材料完成,而在原位土壤修復當中,天然存在的礦物質可以充當活化劑這一角色。鑒于H2O2儲運安全、成本及有效活化等問題,本文通過對用于其活化的人工催化材料和天然材料這兩個層面的研究以達到對H2O2進行合理利用、合理評估的目的:①利用機械活化前驅體的方法設計調控了人工催化材料FeOCl的尺寸形貌:研究揭示了機械研磨后的前驅體其表面化學環(huán)境的變化及位錯的產(chǎn)生可在化學遷移合成過程中直接影響下游材料的形貌與粒徑,從而進一步對FeOCl催化活化H2O2的能力產(chǎn)生正面影響,使其異質性活化H2O2降解水中有機污染物的能力提高了一個數(shù)量級且穩(wěn)定性及重復性良好,為綠色催化劑的合成與設計提供了可行性參考;②以天然錳礦物為研究目標,建立ISCO系統(tǒng)以及雨水凈化系統(tǒng),評估了H2O2在氧化錳礦物氧化有機污染物過程中的實際影響:本研究通過探針方法及Mn（Ⅱ）的浸出實驗揭示了 H2O2在MnO2表面的行為歸趨及其實際對天然錳礦轉化常規(guī)有機污染物的負面效應,更好的完成了對于H2O2在ISCO系統(tǒng)中分解過程的進一步認識,有利于新的綠色氧化路徑的理解,為ISCO修復的設計和應用提供參考。
二、CuO對H_2O_2的催化作用探討（論文開題報告）
（1）論文研究背景及目的
此處內容要求：
首先簡單簡介論文所研究問題的基本概念和背景，再而簡單明了地指出論文所要研究解決的具體問題，并提出你的論文準備的觀點或解決方法。
寫法范例：
本文主要提出一款精簡64位RISC處理器存儲管理單元結構并詳細分析其設計過程。在該MMU結構中,TLB采用叁個分離的TLB,TLB采用基于內容查找的相聯(lián)存儲器并行查找,支持粗粒度為64KB和細粒度為4KB兩種頁面大小,采用多級分層頁表結構映射地址空間,并詳細論述了四級頁表轉換過程,TLB結構組織等。該MMU結構將作為該處理器存儲系統(tǒng)實現(xiàn)的一個重要組成部分。
（2）本文研究方法
調查法：該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關研究對象的具體信息。
觀察法：用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對象從而得到有關信息。
實驗法：通過主支變革、控制研究對象來發(fā)現(xiàn)與確認事物間的因果關系。
文獻研究法：通過調查文獻來獲得資料，從而全面的、正確的了解掌握研究方法。
實證研究法：依據(jù)現(xiàn)有的科學理論和實踐的需要提出設計。
定性分析法：對研究對象進行“質”的方面的研究，這個方法需要計算的數(shù)據(jù)較少。
定量分析法：通過具體的數(shù)字，使人們對研究對象的認識進一步精確化。
跨學科研究法：運用多學科的理論、方法和成果從整體上對某一課題進行研究。
功能分析法：這是社會科學用來分析社會現(xiàn)象的一種方法，從某一功能出發(fā)研究多個方面的影響。
模擬法：通過創(chuàng)設一個與原型相似的模型來間接研究原型某種特性的一種形容方法。
三、CuO對H_2O_2的催化作用探討（論文提綱范文）
（1）p-n型金屬氧化物界面電荷層吸附原理與氣敏選擇性調控（論文提綱范文）
| 創(chuàng)新點摘要 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.緒論 |
| 1.1 研究背景及意義 |
| 1.2 金屬氧化物氣體傳感器概述 |
| 1.2.1 金屬氧化物氣敏傳感器的發(fā)展和分類 |
| 1.2.2 金屬氧化物氣體傳感器的氣敏性能指標 |
| 1.2.3 金屬氧化物半導體傳感器的氣敏機理 |
| 1.3 p-n型金屬氧化物氣體傳感器 |
| 1.3.1 p-n型金屬氧化物氣體傳感器的制備方法 |
| 1.3.2 p-n型金屬氧化物氣體傳感器的應用 |
| 1.3.3 p-n型金屬氧化物氣體傳感器的氣敏機理 |
| 1.4 金屬氧化物氣體傳感器的氣敏選擇性 |
| 1.4.1 金屬氧化物氣體傳感器氣敏選擇性概述 |
| 1.4.2 提高金屬氧化物氣體傳感器氣敏選擇性的方法 |
| 1.4.3 p-n型金屬氧化物傳感器在氣敏選擇性中的應用 |
| 1.5 研究內容 |
| 參考文獻 |
| 2.實驗試劑和測試表征 |
| 2.1 實驗試劑 |
| 2.2 表征與測試 |
| 2.2.1 材料合成所用儀器 |
| 2.2.2 材料的表征 |
| 2.2.3 傳感器器件的制備 |
| 2.2.4 材料的氣敏性測試 |
| 2.3 本章小結 |
| 參考文獻 |
| 3.SnO_2納米材料的制備及其氣敏性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 SnO_2納米材料的制備 |
| 3.3 實驗結果與討論 |
| 3.3.1 SnO_2納米材料的表征 |
| 3.3.2 SnO_2納米材料對CO和 H_2的氣敏性能 |
| 3.3.3 SnO_2納米材料氣敏機理的分析與討論 |
| 3.4 本章小結 |
| 參考文獻 |
| 4.ZnO納米材料的制備及其氣敏性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 ZnO納米材料的制備 |
| 4.3 實驗結果與討論 |
| 4.3.1 ZnO納米材料的表征 |
| 4.3.2 ZnO納米材料對CO和 H_2的氣敏性能 |
| 4.3.3 ZnO納米材料氣敏機理的分析與討論 |
| 4.4 本章小結 |
| 參考文獻 |
| 5.n-SnO_2/p-CuO納米復合材料對CO的氣敏選擇性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 n-SnO_2/p-CuO納米復合材料的制備 |
| 5.3 實驗結果與討論 |
| 5.3.1 n-SnO_2/p-CuO納米復合材料的表征 |
| 5.3.2 n-SnO_2/p-CuO納米復合材料對CO和 H_2的氣敏性能 |
| 5.3.3 n-SnO_2/p-CuO納米復合材料氣敏機理的分析與討論 |
| 5.4 本章小結 |
| 參考文獻 |
| 6.n-ZnO/p-CuO納米復合材料對CO的氣敏選擇性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 n-ZnO/p-CuO納米復合材料的制備 |
| 6.3 實驗結果與討論 |
| 6.3.1 n-ZnO/p-CuO納米復合材料的表征 |
| 6.3.2 n-ZnO/p-CuO納米復合材料對CO和 H_2的氣敏性能 |
| 6.3.3 n-ZnO/p-CuO納米復合材料氣敏機理的分析與討論 |
| 6.4 本章小結 |
| 參考文獻 |
| 7.n-ZnO/p-NiO納米復合材料對CO和H_2選擇性識別的研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 n-ZnO/p-NiO納米復合材料的制備 |
| 7.3 實驗結果與討論 |
| 7.3.1 n-ZnO/p-NiO納米復合材料的表征 |
| 7.3.2 n-ZnO/p-NiO納米復合材料對CO和 H_2的氣敏性能 |
| 7.3.3 n-ZnO/p-NiO納米復合材料氣敏機理的分析和討論 |
| 7.4 本章小結 |
| 參考文獻 |
| 8.結論與展望 |
| 8.1 結論 |
| 8.2 展望 |
| 攻讀博士學位期間發(fā)表學術論文情況 |
| 致謝 |
| 作者簡介 |
（2）氧化物納米材料修飾的電化學傳感器在葡萄糖和過氧化氫檢測中的應用（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 電化學傳感器 |
| 1.2 葡萄糖的介紹及檢測意義 |
| 1.3 過氧化氫的介紹及檢測意義 |
| 1.4 納米材料在電化學傳感器構建中的意義及應用 |
| 1.5 本文的選題目的、意義及研究內容 |
| 第二章 Co_3O_4-NiO復合納米材料構建的無酶葡萄糖和過氧化氫電化學傳感器 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 材料與方法 |
| 2.3 結果與討論 |
| 2.4 結論 |
| 第三章 基于Cu@Cu_2O氣凝膠的非酶葡萄糖和過氧化氫電化學傳感器研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 材料與方法 |
| 3.3 結果與討論 |
| 3.4 結論 |
| 全文結論 |
| 參考文獻 |
| 致謝 |
（3）鈷、錳氧化物納米酶傳感器的表面工程構筑及其分析檢測應用（論文提綱范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符號說明 |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 傳統(tǒng)模擬酶概述 |
| 1.2 納米酶概述 |
| 1.2.1 納米酶的特點 |
| 1.2.2 納米酶的優(yōu)勢 |
| 1.2.3 納米酶的催化機制 |
| 1.3 納米酶的分類 |
| 1.3.1 按照催化類型分類 |
| 1.3.1.1 類過氧化物酶 |
| 1.3.1.2 類氧化物酶 |
| 1.3.2 按照材料分類 |
| 1.3.2.1 鈷氧化物納米酶 |
| 1.3.2.2 錳氧化物納米酶 |
| 1.4 納米酶比色傳感器 |
| 1.4.1 納米酶比色傳感器簡介 |
| 1.4.2 納米酶比色傳感器原理 |
| 1.4.3 納米酶比色傳感器研究進展 |
| 1.5 納米酶催化性能的調控方法 |
| 1.5.1 表面修飾對類酶活性的影響 |
| 1.5.2 表面缺陷對類酶活性的影響 |
| 1.5.3 表面價態(tài)對類酶活性的影響 |
| 1.6 納米酶展望 |
| 1.7 研究目標、研究內容 |
| 1.7.1 研究目標 |
| 1.7.2 研究內容 |
| 參考文獻 |
| 第二章 Co_3O_4@β-CD作為類過氧化物納米酶用于抗壞血酸信號放大檢測 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 實驗部分 |
| 2.2.1 化學試劑 |
| 2.2.2 納米酶的制備 |
| 2.2.3 納米酶的表征 |
| 2.2.4 分析檢測方法 |
| 2.2.5 AA的檢測 |
| 2.3 結果和討論 |
| 2.3.1 結構與化學表征 |
| 2.3.2 Co_3O_4@β-CD NPs的 POD-like 活性評估 |
| 2.3.3 類過氧化物酶穩(wěn)態(tài)動力學及反應機理分析 |
| 2.3.4 Co_3O_4@β-CD NPs與TMB形成包合物 |
| 2.3.5 Co_3O4@β-CD NPs檢測AA |
| 2.3.6 用于AA檢測的Co_3O_4@β-CD NPs的再現(xiàn)性和重復性 |
| 2.3.7 Co_3O_4@β-CD NPs用于實際樣品的AA檢測 |
| 2.4 本章小結 |
| 參考文獻 |
| 第三章 β-CD修飾的α-MnO_2納米球模擬氧化酶及對氯苯酚的分析檢測 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 實驗部分 |
| 3.2.1 化學試劑 |
| 3.2.2 納米酶的制備 |
| 3.2.3 樣品表征 |
| 3.2.4 OXD-like 活性評價 |
| 3.2.5 OXD-like的反應動力學評價 |
| 3.2.6 OXD-like反應體系中ROS的檢測 |
| 3.2.7 檢測4-CP |
| 3.3 結果和討論 |
| 3.3.1 α-MnO_2@β-CD結構和形貌表征 |
| 3.3.2 β-CD的表面修飾證明 |
| 3.3.3 α-MnO_2@β-CD的OXD-like 活性 |
| 3.3.4 α-MnO_2@β-CD的OXD-like性質影響因素 |
| 3.3.5 α-MnO_2@β-CD的OXD-like性質動力學評價 |
| 3.3.6 α-MnO_2@β-CD的OXD-like 活化機制 |
| 3.3.7 檢測4-CP |
| 3.4 本章小結 |
| 參考文獻 |
| 第四章 氧空位調控Mn_3O_4納米材料模擬氧化酶檢測L-半胱氨酸 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 實驗部分 |
| 4.2.1 化學試劑 |
| 4.2.2 M_3O_4納米酶的制備 |
| 4.2.3 納米酶的表征 |
| 4.2.4 OXD-like 活性評價 |
| 4.2.5OXD-like的動力學評價 |
| 4.2.6 自由基測試及氧吸附實驗 |
| 4.2.7 測定L-Cys |
| 4.3 結果和討論 |
| 4.3.1 OV-Mn_3O_4 NFs和Mn_3O_4 NFs的形態(tài)結構表征 |
| 4.3.2 OV-Mn_3O_4 NFs和Mn_3O_4 NFs的OXD-like活性 |
| 4.3.3 OV-Mn_3O_4 NFs和Mn_3O_4 NFs 的 ROS生成 |
| 4.3.4 OVs促進Mn3O4O的XD-like性能的機理研究 |
| 4.3.4.1 底物在OV-Mn_3O_4 NFs和Mn_3O_4 NFs中的吸附 |
| 4.3.4.2 OVs和ROS的關系 |
| 4.3.4.3 Mn物種的參與 |
| 4.3.5 不同OVs濃度對Mn_3O_4的OXD-like性能的影響 |
| 4.3.6 Mn_3O_4納米酶的穩(wěn)定性評價 |
| 4.3.7 OV-Mn_3O_4 NFs檢測 L-Cys |
| 4.4 本章小結 |
| 參考文獻 |
| 第五章 具有表面Lewis酸/堿位點的超薄Co_3O_4納米片作為類過氧化物酶檢測對苯二酚 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 實驗部分 |
| 5.2.1 化學試劑 |
| 5.2.2 納米酶的制備 |
| 5.2.3 納米酶的表征 |
| 5.2.4 測定表面酸/堿活性位點 |
| 5.2.5 Co_3O_4的POD-like性能探究 |
| 5.2.6 活性氧(ROS)的檢測 |
| 5.2.7 HQ的檢測 |
| 5.3 結果和討論 |
| 5.3.1 Co_3O_4-B-x納米片的形貌特性 |
| 5.3.2 Co_3O4-B-x納米片的晶體結構和原子價態(tài)分布 |
| 5.3.3 Co_3O_4-B-x納米酶活性探究 |
| 5.3.4 不同催化參數(shù)對POD性能的影響 |
| 5.3.5 以TMB和H_2O_2為基質的Co_3O_4-B-x的穩(wěn)態(tài)動力學分析 |
| 5.3.6 Co_3O_4-B-x的POD-like反應機理 |
| 5.3.6.1 Co_3O_4-B-x的表面酸/堿位點與POD-like性質的相關性 |
| 5.3.6.2 Co_3O_4-B-x的POD-like體系中ROS的產(chǎn)生 |
| 5.3.7 HQ比色檢測法 |
| 5.3.7.1 HQ的定量測定 |
| 5.3.7.2 HQ檢測的穩(wěn)定性和抗干擾性 |
| 5.3.7.3 瓊脂糖水凝膠膜比色法測定HQ |
| 5.4 本章小結 |
| 參考文獻 |
| 論文總結 |
| 論文的創(chuàng)新與不足 |
| 致謝 |
| 攻讀博士學位期間發(fā)表論文及榮譽獎勵 |
| 附件 |
| 學位論文評閱及答辯情況表 |
（4）多相金屬氧化物催化劑降解有機污染物構效關系研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 我國水環(huán)境與政策形勢 |
| 1.1.2 有機污染物及其危害 |
| 1.1.3 難降解有機污染物 |
| 1.1.4 水處理技術 |
| 1.1.5 高級氧化技術 |
| 1.2 文獻綜述 |
| 1.2.1 Fenton反應 |
| 1.2.2 鐵基催化劑 |
| 1.2.3 銅基催化劑 |
| 1.2.4 非金屬催化劑 |
| 第2章 研究思路、內容及創(chuàng)新點 |
| 2.1 研究思路 |
| 2.2 研究內容 |
| 2.3 創(chuàng)新點 |
| 第3章 Fe-Cu雙金屬催化體系的構建及構-效關系研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 實驗部分 |
| 3.2.1 實驗試劑 |
| 3.2.2 儀器設備 |
| 3.2.3 催化劑制備 |
| 3.2.4 催化劑活性測試 |
| 3.2.5 催化劑表征 |
| 3.2.6 降解路徑分析 |
| 3.2.7 分析方法 |
| 3.3 催化劑活性測試 |
| 3.4 反應條件影響 |
| 3.4.1 H_2O_2投放量的影響 |
| 3.4.2 硝基苯初始濃度的影響 |
| 3.4.3 反應溫度的影響 |
| 3.4.4 催化劑用量的影響 |
| 3.5 5Fe2.5Cu-Al_2O_3的套用實驗和穩(wěn)定性 |
| 3.6 ·OH的定性與定量分析 |
| 3.7 催化劑物相結構 |
| 3.7.1 氮氣物理吸附(N_2-BET) |
| 3.7.2 紫外-可見漫反射光譜(UV-vis DRS) |
| 3.7.3 X射線衍射(XRD) |
| 3.7.4 穆斯堡爾譜(Mossbauer) |
| 3.8 催化劑電子結構 |
| 3.8.1 氫氣程序升溫還原(H2-TPR) |
| 3.8.2 X射線光電子能譜(XPS) |
| 3.9 構-效關系 |
| 3.10 硝基苯降解路徑 |
| 3.10.1 硝基苯動態(tài)降解過程 |
| 3.10.2 中間產(chǎn)物 |
| 3.10.3 硝基苯降解動力學研究 |
| 3.11 本章小結 |
| 第4章 Fe-Cu雙金屬催化體系中H_2O_2利用率的優(yōu)化 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 實驗部分 |
| 4.2.1 實驗試劑 |
| 4.2.2 儀器設備 |
| 4.2.3 催化劑制備 |
| 4.2.4 分析方法 |
| 4.3 H_2O_2分解動力學研究 |
| 4.3.1 H_2O_2初始濃度影響 |
| 4.3.2 擴散影響 |
| 4.3.3 反應溫度影響 |
| 4.3.4 反應機理 |
| 4.4 ·OH生成動力學研究 |
| 4.5 H_2O_2利用率單因素實驗 |
| 4.5.1 反應溫度的影響 |
| 4.5.2 溶液pH值的影響 |
| 4.5.3 H_2O_2初始濃度的影響 |
| 4.6 H_2O_2利用率響應面實驗 |
| 4.6.1 實驗因素和各因素水平的選取 |
| 4.6.2 實驗結果和響應方程的建立 |
| 4.6.3 二元回歸方程顯著性檢驗 |
| 4.6.4 主效應和交互作用分析 |
| 4.6.5 響應面分析 |
| 4.6.6 最優(yōu)實驗條件的預測與驗證 |
| 4.7 本章小結 |
| 第5章 單銅核殼型催化劑Fenton體系的設計與制備 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 實驗部分 |
| 5.2.1 實驗試劑 |
| 5.2.2 儀器設備 |
| 5.2.3 催化劑制備 |
| 5.2.4 催化劑活性測試 |
| 5.2.5 催化劑表征 |
| 5.2.6 密度泛函理論研究計算(DFT) |
| 5.2.7 分析方法 |
| 5.3 催化劑活性測試 |
| 5.4 催化劑形貌和晶體結構 |
| 5.5 催化劑電子結構 |
| 5.5.1 原位紅外漫反射光譜(in situ DRIFTS) |
| 5.5.2 紫外-可見光漫反射光譜(UV-vis DRS) |
| 5.5.3 X射線光電子能譜(XPS) |
| 5.5.4 X射線吸收近邊結構光譜(XANES) |
| 5.6 構-效關系 |
| 5.6.1 H_2O_2的活化 |
| 5.6.2 ·OH的產(chǎn)生 |
| 5.7 Cu@SiO_2-R200的套用實驗和循環(huán)利用實驗 |
| 5.8 本章小結 |
| 第6章 Cu-Sn雙金屬催化體系的構建與構-效關系研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 實驗部分 |
| 6.2.1 實驗試劑 |
| 6.2.2 儀器設備 |
| 6.2.3 催化劑制備 |
| 6.2.4 催化劑活性測試 |
| 6.2.5 催化劑表征 |
| 6.2.6 降解路徑分析 |
| 6.2.7 分析方法 |
| 6.3 Cu/Al_2O_3催化劑的優(yōu)化篩選 |
| 6.3.1 不同制備方式的5Cu/Al_2O_3 |
| 6.3.2 不同負載量和煅燒溫度的5Cu/Al_2O_3 |
| 6.3.3 催化劑表征及構-效關系 |
| 6.4 5CuySn/Al_2O_3-450催化劑降解喹啉 |
| 6.4.1 喹啉降解活性 |
| 6.4.2 ·OH產(chǎn)生能力 |
| 6.4.3 礦化性能 |
| 6.5 反應條件的影響 |
| 6.5.1 反應溫度的影響 |
| 6.5.2 H_2O_2初始濃度的影響 |
| 6.5.3 催化劑投放量的影響 |
| 6.5.4 喹啉初始濃度的影響 |
| 6.5.5 反應pH值的影響 |
| 6.6 催化劑表征及構-效關系建立 |
| 6.6.1 X射線衍射(XRD) |
| 6.6.2 氫氣程序升溫還原(H_2-TPR) |
| 6.6.3 紫外-可見-近紅外漫反射光譜(UV-vis DRS) |
| 6.6.4 X射線光電子能譜(XPS) |
| 6.6.5 紅外漫反射光譜(CO DRIFTS) |
| 6.6.6 構效關系 |
| 6.7 喹啉降解路徑 |
| 6.7.1 喹啉動態(tài)降解過程 |
| 6.7.2 中間產(chǎn)物 |
| 6.8 本章小結 |
| 第7章 總結與展望 |
| 7.1 總結 |
| 7.2 展望 |
| 參考文獻 |
| 致謝 |
| 論文及相關成果 |
（5）鋁基催化劑的制備及催化氧化礦熱爐氣中PH3、H2S機理研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 H_2S和 PH_3的性質、來源和危害 |
| 1.3 H_2S和 PH_3濕法脫除 |
| 1.3.1 次氯酸鈉法 |
| 1.3.2 氯水法 |
| 1.3.3 濃硫酸法 |
| 1.3.4 液相催化氧化法 |
| 1.4 H_2S和 PH_3干法脫除 |
| 1.4.1 催化分解法 |
| 1.4.2 催化氧化法 |
| 1.5 H_2S和 PH_3脫除理論計算 |
| 1.6 選題依據(jù)和研究內容 |
| 1.6.1 選題依據(jù) |
| 1.6.2 研究內容 |
| 第二章 實驗及理論研究方法 |
| 2.1 實驗系統(tǒng)及方法 |
| 2.1.1 實驗設計思路與步驟 |
| 2.1.2 實驗儀器及藥品 |
| 2.1.3 催化劑制備 |
| 2.1.4 催化劑表征 |
| 2.1.5 催化劑活性評價 |
| 2.2 理論計算參數(shù)和方法 |
| 第三章 鋁基催化劑的制備及性能評價 |
| 3.1 干燥溫度 |
| 3.2 焙燒溫度 |
| 3.3 酸種類及含量 |
| 3.4 本章小結 |
| 第四章 工藝條件的影響及反應動力學研究 |
| 4.1 工藝條件對催化劑性能的影響 |
| 4.1.1 反應溫度 |
| 4.1.2 氧含量 |
| 4.1.3 空速 |
| 4.1.4 進口氣濃度 |
| 4.2 催化氧化反應動力學研究 |
| 4.2.1 內外擴散影響的消除 |
| 4.2.2 H_2S和 PH_3催化氧化反應動力學實驗 |
| 4.3 本章小結 |
| 第五章 鋁基催化劑失活分析及再生研究 |
| 5.1 失活原因分析 |
| 5.2 再生方法 |
| 5.3 再生溫度 |
| 5.4 再生堿浸漬濃度 |
| 5.5 再生次數(shù) |
| 5.6 再生機理分析 |
| 5.7 本章小結 |
| 第六章 鋁基催化劑催化氧化H_2S、PH_3 反應機理研究 |
| 6.1 分子和模型確立 |
| 6.1.1 計算分子結構確立 |
| 6.1.2 計算模型確立 |
| 6.2 H_2S吸附過程 |
| 6.2.1 H_2S在 CuO(111)面上的吸附 |
| 6.2.2 H_2S吸附的電勢和電荷分析 |
| 6.3 H_2S氧化反應路徑及機理 |
| 6.4 PH_3吸附過程 |
| 6.4.1 PH_3在CuO(111)面上的吸附 |
| 6.4.2 PH_3吸附的電勢和電荷分析 |
| 6.5 PH_3氧化反應路徑及機理 |
| 6.6 本章小結 |
| 第七章 研究結論、創(chuàng)新點及建議 |
| 7.1 研究結論 |
| 7.2 研究創(chuàng)新點 |
| 7.3 建議 |
| 致謝 |
| 參考文獻 |
| 附錄A 攻讀博士期間的研究成果 |
| 附錄B 攻讀博士期間獲得的榮譽和獎勵 |
| 附錄C 攻讀博士學位期間參與的科研項目 |
| 附錄D 文中主要的字母縮寫和符號說明 |
（6）過渡金屬基納米電催化劑的設計及其電催化應用（論文提綱范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 電化學傳感器 |
| 1.2.1 電化學傳感器概述 |
| 1.2.2 電化學葡萄糖傳感器 |
| 1.2.3 電化學過氧化氫傳感器 |
| 1.3 電催化氧還原和氧析出反應概述 |
| 1.3.1 電催化氧還原反應 |
| 1.3.2 電催化氧還原反應活性位點研究進展 |
| 1.3.3 電催化氧析出反應及其活性位點研究 |
| 1.3.4 高效雙功能氧電催化劑標準 |
| 1.4 金屬-空氣電池概述 |
| 1.5 過渡金屬基納米電催化劑的設計 |
| 1.5.1 過渡金屬基納米電催化劑的設計策略 |
| 1.5.2 形貌設計原則 |
| 1.5.3 摻雜/缺陷工程 |
| 1.5.4 表/界面工程 |
| 1.5.5 協(xié)同效應和增強導電性 |
| 1.6 本論文的選題思路和主要研究內容 |
| 第二章 空心CuO/NiO_(x/y)納米復合物傳感葡萄糖和過氧化氫 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 實驗部分 |
| 2.2.1 實驗試劑 |
| 2.2.2 合成CuO/NiO_(x/y)納米復合材料 |
| 2.2.3 制備修飾的玻碳電極(GCE) |
| 2.2.4 表征技術和電化學測試 |
| 2.2.5 人類血清樣品分析 |
| 2.3 結果與討論 |
| 2.3.1 材料的選擇 |
| 2.3.2 表征合成的材料 |
| 2.3.3 CuO/NiO_(x/y)可能的形成機理 |
| 2.3.4 CuO/NiO_(x/y)/GCE對葡萄糖檢測的電化學特性 |
| 2.3.5 實時測定人血清中的葡萄糖濃度 |
| 2.3.6 CuO/NiO_(x/y)GCE對H_2O_2檢測的電化學特性 |
| 2.4 結論 |
| 第三章 MOF衍生的三維葉狀CuCo氧化物陣列用于高效檢測葡萄糖 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 實驗部分 |
| 3.2.1 試劑藥品 |
| 3.2.2 CC/ZIF-L/C的制備 |
| 3.2.3 CC/CuCo層狀雙氫氧化物陣列(CC/CuCo LDH)的制備 |
| 3.2.4 CC/CuCo氧化物的制備 |
| 3.2.5 自支撐電極的表征技術 |
| 3.2.6 自支撐電極的電化學測量 |
| 3.2.7 人血清樣品分析 |
| 3.3 結果與討論 |
| 3.3.1 形貌、結構和成分分析 |
| 3.3.2 CC/CuCo oxide-0.12的電化學活性 |
| 3.3.3 CC/CuCo oxide-0.12電極用于電化學檢測葡萄糖 |
| 3.3.4 實際樣品分析 |
| 3.4 結論 |
| 第四章 鈷包埋的氮摻雜分級碳陣列原位電化學檢測過氧化氫 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 實驗部分 |
| 4.2.1 材料和試劑 |
| 4.2.2 表征技術 |
| 4.2.3 合成CC/ZIF-L陣列 |
| 4.2.4 合成CC/Co@C-CNT |
| 4.2.5 活細胞分泌H_2O_2的檢測 |
| 4.2.6 電化學測量的細節(jié) |
| 4.3 結果與討論 |
| 4.3.1 自支撐電極的表征 |
| 4.3.2 自支撐電極的電化學特性 |
| 4.3.3 CC/Co@C-CNT電極對H_2O_2的電催化作用 |
| 4.3.4 檢測活細胞釋放的細胞外H_2O_2 |
| 4.4 結論 |
| 第五章 Co_(0.7)Fe_(0.3)限域在蛋黃殼N-摻雜碳用于高效雙功能電催化劑和鋅空氣電池 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 實驗部分 |
| 5.2.1 化學藥品和試劑 |
| 5.2.2 表征儀器 |
| 5.2.3 FeCo PBA@PAN纖維的合成 |
| 5.2.4 Co_(0.7)Fe_(0.3)@NC_(X:Y)-T電催化劑的制備 |
| 5.2.5 電化學活性的評估方式 |
| 5.2.6 鋅-空氣電池的組裝方法 |
| 5.3 結果與討論 |
| 5.3.1 探究形貌的影響因素 |
| 5.3.2 催化劑的表征 |
| 5.3.3 OER活性分析 |
| 5.3.4 ORR活性分析 |
| 5.3.5 OER/ORR催化活性起源的討論 |
| 5.3.6 鋅-空氣電池性能測試 |
| 5.4 結論 |
| 論文總結與展望 |
| 參考文獻 |
| 致謝 |
| 在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果 |
（7）三維石墨烯基納米酶的制備及其在環(huán)境常見酚類污染物檢測中的應用（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 納米酶種類 |
| 1.2.1 金屬氧化物 |
| 1.2.2 金屬硫化物 |
| 1.2.3 金屬-有機骨架材料 |
| 1.2.4 貴金屬 |
| 1.2.5 碳基材料 |
| 1.2.6 復合材料 |
| 1.2.7 其它材料 |
| 1.3 納米酶活性調控 |
| 1.3.1 尺寸 |
| 1.3.2 形貌 |
| 1.3.3 復合與摻雜 |
| 1.3.4 表面修飾 |
| 1.3.5 活化劑與抑制劑 |
| 1.4 納米酶的應用 |
| 1.4.1 傳感與檢測 |
| 1.4.2 疾病治療 |
| 1.4.3 環(huán)境保護 |
| 1.5 三維石墨烯基復合物 |
| 1.5.1 三維石墨烯基復合物的分類 |
| 1.5.2 三維石墨烯基復合物的制備方法 |
| 1.6 常見酚類污染物的檢測 |
| 1.7 本論文選題依據(jù)、創(chuàng)新點與研究內容 |
| 第2章 三維石墨烯/花狀氧化銅復合材料的模擬酶性質及其在常見酚類污染物檢測中的應用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 實驗部分 |
| 2.2.1 實驗試劑 |
| 2.2.2 實驗儀器 |
| 2.2.3 3DGF/FL CuO復合材料的制備 |
| 2.2.4 3DGF/FL CuO復合材料的表征 |
| 2.2.5 3DGF/FL CuO復合材料模擬酶催化活性研究 |
| 2.2.6 催化動力學數(shù)據(jù)的測定 |
| 2.2.7 基于3DGF/FL CuO復合材料過氧化物酶催化活性檢測對苯二酚 |
| 2.2.8 基于3DGF/FL CuO復合材料過氧化物酶催化活性檢測苯酚 |
| 2.2.9 接觸角的測定 |
| 2.3 結果與討論 |
| 2.3.1 3DGF/FL CuO復合材料的表征 |
| 2.3.2 3DGF/FL CuO復合材料模擬酶催化活性研究 |
| 2.3.3 3DGF/FL CuO復合材料過氧化物酶催化活性研究及條件優(yōu)化 |
| 2.3.4 3DGF/FL CuO復合材料過氧化物酶催化動力學研究 |
| 2.3.5 3DGF/FL CuO復合材料過氧化物酶催化穩(wěn)定性研究 |
| 2.3.6 SDS對3DGF/CuO復合材料形貌及過氧化物酶催化活性的影響 |
| 2.3.7 不同表面活性劑對3DGF/CuO復合材料形貌和過氧化物酶催化活性的影響 |
| 2.3.8 常見酚類物質對3DGF/FL CuO復合材料過氧化物酶催化活性的影響 |
| 2.3.9 基于3DGF/FL CuO復合材料過氧化物酶催化活性檢測對苯二酚 |
| 2.3.10 基于3DGF/FL CuO復合材料過氧化物酶催化活性檢測苯酚 |
| 2.4 本章小結 |
| 第3章 三維石墨烯/介孔四氧化三鐵復合材料的模擬酶性質及其在常見酚類污染物檢測中的應用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 實驗部分 |
| 3.2.1 實驗試劑 |
| 3.2.2 實驗儀器 |
| 3.2.3 3DGF/m-Fe_3O_4復合材料的制備 |
| 3.2.4 3DGF/m-Fe_3O_4復合材料的表征 |
| 3.2.5 3DGF/m-Fe_3O_4復合材料模擬酶催化活性研究 |
| 3.2.6 催化動力學數(shù)據(jù)的測定 |
| 3.2.7 基于3DGF/m-Fe_3O_4復合材料過氧化物酶催化活性檢測對硝基酚 |
| 3.2.8 量子化學計算 |
| 3.3 結果與討論 |
| 3.3.1 3DGF/m-Fe_3O_4復合材料的表征 |
| 3.3.2 3DGF/m-Fe_3O_4復合材料模擬酶催化活性研究 |
| 3.3.3 3DGF/m-Fe_3O_4復合材料過氧化物酶催化活性研究及條件優(yōu)化 |
| 3.3.4 3DGF/m-Fe_3O_4復合材料過氧化物酶催化動力學研究 |
| 3.3.5 3DGF/m-Fe_3O_4復合材料過氧化物酶催化穩(wěn)定性研究 |
| 3.3.6 Na_3Cit對3DGF/m-Fe_3O_4復合材料形貌及過氧化物酶催化活性的影響 |
| 3.3.7 表面活性劑對3DGF/Fe_3O_4復合材料形貌和過氧化物酶催化活性的影響 |
| 3.3.8 常見酚類物質對3DGF/m-Fe_3O_4復合材料過氧化物酶催化活性的影響 |
| 3.3.9 基于3DGF/m-Fe_3O_4復合材料過氧化物酶催化活性檢測對硝基酚 |
| 3.4 本章小結 |
| 第4章 三維石墨烯/楊梅狀二氧化鉛復合材料模擬酶性質及其在常見酚類污染物檢測中的應用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 實驗部分 |
| 4.2.1 實驗試劑 |
| 4.2.2 實驗儀器 |
| 4.2.3 3DGF/WS PbO_2復合材料的制備 |
| 4.2.4 3DGF/WS PbO_2復合材料的表征 |
| 4.2.5 3DGF/WS PbO_2復合材料模擬酶催化活性研究 |
| 4.2.6 催化動力學數(shù)據(jù)的測定 |
| 4.2.7 基于3DGF/WS PbO_2復合材料氧化酶催化活性檢測對苯二酚 |
| 4.2.8 基于3DGF/WS PbO_2復合材料漆酶催化活性檢測苯酚 |
| 4.3 結果與討論 |
| 4.3.1 3DGF/WS PbO_2復合材料表征 |
| 4.3.2 3DGF/WS PbO_2復合材料模擬酶催化活性研究 |
| 4.3.3 3DGF/WS PbO_2復合材料氧化酶催化活性研究及條件優(yōu)化 |
| 4.3.4 3DGF/WS PbO_2復合材料氧化酶催化動力學研究 |
| 4.3.5 3DGF/WS PbO_2復合材料氧化酶催化穩(wěn)定性研究 |
| 4.3.6 CTAB對3DGF/WS PbO_2復合材料形貌及氧化酶催化活性的影響 |
| 4.3.7 不同表面活性劑對3DGF/PbO_2復合材料形貌和氧化酶催化活性的影響 |
| 4.3.8 常見酚類物質對3DGF/WS PbO_2復合材料氧化酶催化活性的影響 |
| 4.3.9 基于3DGF/WS PbO_2復合材料氧化酶催化活性檢測對苯二酚 |
| 4.3.10 3DGF/WS PbO_2復合材料漆酶催化活性條件優(yōu)化及動力學研究 |
| 4.3.11 基于3DGF/WS PbO_2復合材料漆酶催化活性檢測苯酚 |
| 4.4 本章小結 |
| 第5章 三維石墨烯/蠕蟲狀金復合材料的模擬酶性質及其在常見酚類污染物檢測中的應用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 實驗部分 |
| 5.2.1 實驗試劑 |
| 5.2.2 實驗儀器 |
| 5.2.3 3DGF/WL Au復合材料的制備 |
| 5.2.4 3DGF/WL Au復合材料的表征 |
| 5.2.5 3DGF/WL Au復合材料模擬酶催化活性研究 |
| 5.2.6 催化動力學數(shù)據(jù)的測定 |
| 5.2.7 基于3DGF/WL Au復合材料過氧化物酶催化活性檢測對苯二酚 |
| 5.3 結果與討論 |
| 5.3.1 3DGF/WL Au復合材料的表征 |
| 5.3.2 3DGF/WLAu復合材料模擬酶催化活性研究 |
| 5.3.3 3DGF/WL Au復合材料過氧化物酶催化活性研究及條件優(yōu)化 |
| 5.3.4 3DGF/WLAu復合材料過氧化物酶催化動力學研究 |
| 5.3.5 3DGF/WL Au復合材料過氧化物酶催化穩(wěn)定性研究 |
| 5.3.6 SDBS對3DGF/WL Au復合材料形貌及過氧化物酶催化活性的影響 |
| 5.3.7 不同表面活性劑對3DGF/Au復合材料形貌和過氧化物酶催化活性的影響 |
| 5.3.8 常見酚類物質對3DGF/WL Au復合材料過氧化物酶催化活性的影響 |
| 5.3.9 基于3DGF/WL Au復合材料過氧化物酶催化活性檢測對苯二酚 |
| 5.4 本章小結 |
| 第6章 三維石墨烯/鉑納米團簇復合材料的模擬酶性質及其在常見酚類污染物檢測中的應用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 實驗部分 |
| 6.2.1 實驗試劑 |
| 6.2.2 實驗儀器 |
| 6.2.3 3DGF/Pt NC復合材料的制備 |
| 6.2.4 3DGF/Pt NC復合材料的表征 |
| 6.2.5 3DGF/Pt NC復合材料模擬酶催化活性研究 |
| 6.2.6 催化動力學數(shù)據(jù)的測定 |
| 6.2.7 基于3DGF/Pt NC復合材料模擬酶催化活性檢測鄰苯二酚和對苯二酚 |
| 6.3 結果與討論 |
| 6.3.1 3DGF/Pt NC復合材料表征 |
| 6.3.2 3DGF/Pt NC復合材料模擬酶催化活性研究 |
| 6.3.3 3DGF/Pt NC復合材料氧化酶催化活性研究及條件優(yōu)化 |
| 6.3.4 3DGF/Pt NC復合材料氧化酶催化動力學研究 |
| 6.3.5 3DGF/Pt NC復合材料氧化酶催化穩(wěn)定性研究 |
| 6.3.6 CTAB對3DGF/Pt NC復合材料形貌及氧化酶催化活性的影響 |
| 6.3.7 不同表面活性劑對3DGF/Pt復合材料形貌和氧化酶催化活性的影響 |
| 6.3.8 常見酚類物質對3DGF/Pt NC復合材料氧化酶催化活性的影響 |
| 6.3.9 3DGF/Pt NC復合材料多酚氧化酶催化活性條件優(yōu)化及動力學研究 |
| 6.3.10 基于3DGF/Pt NC復合材料模擬酶催化活性檢測鄰苯二酚和對苯二酚 |
| 6.4 本章小結 |
| 第7章 結論與展望 |
| 7.1 結論 |
| 7.2 展望 |
| 參考文獻 |
| 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄 |
| 致謝 |
（8）金屬化合物原位控制污泥熱解過程中NH3和H2S釋放的研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文獻綜述 |
| 1.1 污泥的成分及危害 |
| 1.2 污泥的處理處置 |
| 1.2.1 污泥的處理方法 |
| 1.2.2 污泥的處置方式 |
| 1.2.3 國內外污泥處理處置現(xiàn)狀 |
| 1.3 污泥處理處置中惡臭氣體的控制方法 |
| 1.4 污泥熱解研究現(xiàn)狀 |
| 1.4.1 污泥熱解工藝研究進展 |
| 1.4.2 金屬化合物在熱解中的研究進展 |
| 1.4.3 污泥熱解過程中氨氣的形成原因 |
| 1.4.4 污泥熱解過程中硫化氫的形成原因 |
| 1.5 課題來源與研究內容 |
| 2 污泥粉末熱解特性分析 |
| 2.1 試驗原料 |
| 2.2 試驗設備及工藝 |
| 2.3 污泥粉末熱重試驗 |
| 2.4 試驗結果與分析 |
| 2.4.1 污泥熱解產(chǎn)物產(chǎn)率分析 |
| 2.4.2 不同添加劑下污泥高溫熱解產(chǎn)物產(chǎn)率及產(chǎn)氣率分析 |
| 2.4.3 不同添加劑對污泥熱解液相產(chǎn)物的影響 |
| 2.5 本章小結 |
| 3 污泥粉末原位熱解NH_3和H_2S釋放特性分析 |
| 3.1 試驗設備及工藝 |
| 3.2 NH_3和H_2S的測定方法 |
| 3.3 HSC Chemistry6.0 軟件的介紹 |
| 3.4 污泥熱解溫度對NH_3釋放特性的影響 |
| 3.5 污泥熱解溫度對H_2S釋放特性的影響 |
| 3.6 不同添加劑對NH_3和H_2S釋放量的影響 |
| 3.6.1 添加CuO對污泥熱解NH_3和H_2S釋放量影響分析 |
| 3.6.2 添加MnO_2 對污泥熱解NH_3和H_2S釋放量影響分析 |
| 3.6.3 添加乙酸鈣對污泥熱解NH_3和H_2S釋放量影響分析 |
| 3.7 熱解體系中平衡相組成的計算 |
| 3.8 本章小結 |
| 結論與展望 |
| 參考文獻 |
| 在學研究成果 |
| 致謝 |
（9）金屬氧化物多級結構的構建及其無酶生物傳感性能的研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 生物傳感器 |
| 1.1.1 生物傳感器的發(fā)展 |
| 1.1.2 生物傳感器的原理及分類 |
| 1.1.3 酶傳感器的弊端與無酶傳感器的發(fā)展 |
| 1.2 電化學無酶傳感器 |
| 1.2.1 電化學無酶傳感器的特點 |
| 1.2.2 電極材料體系 |
| 1.2.3 多級復合材料結構設計 |
| 1.2.4 葡萄糖電化學無酶傳感器的應用 |
| 1.2.5 過氧化氫電化學無酶傳感器的應用 |
| 1.3 光電化學無酶傳感器 |
| 1.3.1 光電化學無酶傳感器概述 |
| 1.3.2 電極材料的選擇與光電化學增強機制 |
| 1.3.3 過氧化氫光電化學無酶傳感器的應用 |
| 1.4 本論文的研究內容 |
| 1.4.1 本課題研究現(xiàn)狀 |
| 1.4.2 本課題的研究目的 |
| 1.4.3 本課題的研究內容 |
| 1.4.4 本課題的創(chuàng)新性 |
| 第2章 實驗材料及測試方法 |
| 2.1 實驗藥品及設備 |
| 2.1.1 實驗藥品 |
| 2.1.2 實驗設備 |
| 2.2 化學成分的表征 |
| 2.2.1 能量色散X射線光譜 |
| 2.2.2 X射線光電子能譜 |
| 2.3 物理性質的表征 |
| 2.3.1 掃描電子顯微鏡 |
| 2.3.2 透射電子顯微鏡 |
| 2.3.3 X射線衍射分析 |
| 2.3.4 漫反射光譜 |
| 2.4 電/光電化學性能分析方法 |
| 2.4.1 循環(huán)伏安法 |
| 2.4.2 計時電流法 |
| 2.4.3 交流阻抗法 |
| 2.5 本章小結 |
| 第3章 TiO_2@NiO核殼納米結構的無酶葡萄糖電化學傳感性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 實驗部分 |
| 3.2.1 納米Ni顆粒、TiO_2@NiO核殼結構和NiO的制備 |
| 3.2.2 TiO_2@NiO/FTO、NiO/FTO工作電極的制備 |
| 3.2.3 表征和測試 |
| 3.2.4 電化學性能測試 |
| 3.3 結果和討論 |
| 3.3.1 TiO_2@NiO核殼結構的合成機理 |
| 3.3.2 TiO_2@NiO復合材料的物相和結構表征 |
| 3.3.3 TiO_2@NiO的電化學性能 |
| 3.3.4 沉積厚度對形貌、性能的影響 |
| 3.3.5 葡萄糖無酶傳感器電極性能表征 |
| 3.4 本章小結 |
| 第4章 Cu_2O-BiOI同型(p-p)異質結的無酶H_2O_2光電化學傳感性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 實驗部分 |
| 4.2.1 BiOI、Cu_2O和Cu_2O-BiOI復合材料的制備 |
| 4.2.2 表征和測試 |
| 4.2.3 光電化學/電化學測試 |
| 4.3 結果和討論 |
| 4.3.1 Cu_2O-BiOI復合材料的表征 |
| 4.3.2 黑暗環(huán)境下Cu_2O-BiOI/FTO的H_2O_2無酶檢測 |
| 4.3.3 Cu_2O-BiOI/FTO下可見光照射下H_2O_2的無酶檢測 |
| 4.3.4 選擇性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性研究 |
| 4.3.5 光電化學增強機理 |
| 4.4 本章小結 |
| 第5章 結論與展望 |
| 5.1 結論 |
| 5.2 展望 |
| 參考文獻 |
| 致謝 |
| 攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文 |
| 攻讀碩士期間參與的科研項目 |
| 攻讀碩士期間獲獎情況 |
| 學位論文評閱及答辯情況表 |
（10）人工/天然催化材料非均相活化H2O2的合理設計與評估：用于有機污染修復（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 我國水土環(huán)境的有機物污染現(xiàn)狀及治理手段 |
| 1.1.1 有機污染物的來源及遷移 |
| 1.1.2 有機污染物的治理手段 |
| 1.2 過氧化氫的存在形式及催化過程 |
| 1.2.1 自然界中的H_2O_2 |
| 1.2.2 H_2O_2的人工合成 |
| 1.2.3 溶解態(tài)過渡金屬對H_2O_2的活化 |
| 1.3 H_2O_2的活化及其在污染修復技術中的應用 |
| 1.3.1 人工非均相材料對H_2O_2的活化及應用 |
| 1.3.2 天然礦物對H_2O_2的活化及應用 |
| 1.3.3 H_2O_2與過氧化物酶聯(lián)用的污染處理技術 |
| 1.3.4 利用H_2O_2氧化劑的修復技術對比 |
| 1.4 本課題的研究目的及內容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究內容及思路 |
| 第2章 實驗過程與方法 |
| 2.1 實驗藥品 |
| 2.2 實驗儀器設備 |
| 2.3 催化劑制備方法 |
| 2.3.1 FeOCl催化劑的制備方法 |
| 2.3.2 天然錳礦物(MnO_2)的制備方法 |
| 2.4 催化劑表征方法及所用儀器 |
| 2.4.1 X射線衍射(XRD) |
| 2.4.2 激光粒度分析(LPSA) |
| 2.4.3 掃描電鏡(SEM)及透射電鏡(TEM) |
| 2.4.4 傅里葉紅外變換光譜檢測(FT-IR) |
| 2.4.5 X射線光電子能譜分析(XPS) |
| 2.4.6 氮氣物理吸脫附(N_2-BET) |
| 2.5 活性測試及分析方法 |
| 2.5.1 有機物的分析測試 |
| 2.5.2 過氧化氫的濃度檢測 |
| 2.5.3 自由基的檢測方法 |
| 2.5.4 離子浸出測試 |
| 2.5.5 催化劑的zeta電位 |
| 第3章 FeOCl催化劑的可控制備及其對過氧化氫的非均相活化 |
| 3.1 實驗背景及原理 |
| 3.1.1 FeOCl的結構及合成手段 |
| 3.1.2 化學氣相遷移法 |
| 3.1.3 機械活化 |
| 3.2 FeOCl合成前驅體的調控及表征 |
| 3.2.1 前驅體(α-Fe_2O_3)的機械活化方法 |
| 3.2.2 前驅體(α-Fe_2O_3)的結構表征及分析 |
| 3.3 FeOCl催化劑的可控制備及結構表征 |
| 3.3.1 FeOCl催化劑的合成 |
| 3.3.2 FeOCl催化劑的結構表征及分析 |
| 3.4 α-Fe_2O_3對FeOCl可控合成的影響機理論述 |
| 3.5 調控FeOCl催化劑典型晶面的表面能計算 |
| 3.6 調控FeOCl催化劑的Fenton應用 |
| 3.6.1 催化劑的Fenton活性測試 |
| 3.6.2 反應過程中自由基的檢測 |
| 3.6.3 催化劑的穩(wěn)定性及重復性 |
| 3.6.4 溶液pH對催化劑活性的影響 |
| 3.7 調控FeOCl催化劑的擬酶活性 |
| 3.7.1 催化劑的擬酶活性測試 |
| 3.7.2 酶促反應動力學(Michaelis-Menten equation)的建立 |
| 3.7.3 擬酶機理論述 |
| 3.8 本章小結 |
| 第4章 H_2O_2對天然錳礦物在轉化有機污染物過程中的界面影響 |
| 4.1 實驗背景及原理 |
| 4.1.1 自然界中二氧化錳的類型及結構 |
| 4.1.2 二氧化錳的促腐殖化作用 |
| 4.2 不同結構二氧化錳的制備及表征 |
| 4.2.1 不同結構二氧化錳的制備 |
| 4.2.2 二氧化錳的表征及分析 |
| 4.3 不同結構二氧化錳的活性測試 |
| 4.4 過氧化氫對氧化錳礦物轉化有機物過程中的界面影響 |
| 4.4.1 H_2O_2對水鈉錳礦轉化有機物的影響 |
| 4.4.2 Mn(Ⅱ)的釋放 |
| 4.4.3 H_2O_2在二氧化錳系統(tǒng)中的行為歸趨 |
| 4.4.4 H_2O_2對二氧化錳轉化其他有機物的影響 |
| 4.5 本章小結 |
| 第5章 結論與建議 |
| 參考文獻 |
| 致謝 |
| 在讀期間發(fā)表論文情況 |
四、CuO對H_2O_2的催化作用探討（論文參考文獻）
- [1]p-n型金屬氧化物界面電荷層吸附原理與氣敏選擇性調控[D]. 周文冬. 遼寧科技大學, 2021
- [2]氧化物納米材料修飾的電化學傳感器在葡萄糖和過氧化氫檢測中的應用[D]. 姜璐. 揚州大學, 2021(08)
- [3]鈷、錳氧化物納米酶傳感器的表面工程構筑及其分析檢測應用[D]. 陸文繪. 山東大學, 2021(11)
- [4]多相金屬氧化物催化劑降解有機污染物構效關系研究[D]. 孫楊. 華東理工大學, 2021(08)
- [5]鋁基催化劑的制備及催化氧化礦熱爐氣中PH3、H2S機理研究[D]. 王英伍. 昆明理工大學, 2021
- [6]過渡金屬基納米電催化劑的設計及其電催化應用[D]. 龍玲. 中國科學技術大學, 2021(09)
- [7]三維石墨烯基納米酶的制備及其在環(huán)境常見酚類污染物檢測中的應用[D]. 裘娜. 揚州大學, 2020
- [8]金屬化合物原位控制污泥熱解過程中NH3和H2S釋放的研究[D]. 武靜蓉. 內蒙古科技大學, 2020
- [9]金屬氧化物多級結構的構建及其無酶生物傳感性能的研究[D]. 張怡. 山東大學, 2020(10)
- [10]人工/天然催化材料非均相活化H2O2的合理設計與評估：用于有機污染修復[D]. 盧蓁瀅. 華東理工大學, 2020(01)