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纳米金刚石表面修饰及其电化学性能研究  
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【英文题名】 Study on Surface Modifications and Electrochemical Properties of Nanodiamond
【作者】 孟凡伟;
【导师】 臧建兵;
【学位授予单位】 燕山大学;
【学科专业名称】 材料学
【学位年度】 2011
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 燕山大学
【网络出版投稿时间】 2011-09-16
【关键词】 纳米金刚石; 非水溶剂; 氟化; 胺基化; 石墨化; 铂催化剂; 载体; 电化学;
【英文关键词】 nanodiamond; non-aqueous solvent; fluorination; amination; graphitization; Pt catalysts; support; electrochemistry;
【中文摘要】 纳米金刚石作为电极材料,在电化学领域具有很大发展潜力。但纳米金刚石本身较高的电阻与较低的电化学活性,限制了纳米金刚石的广泛应用。采用纳米金刚石表面修饰是解决这一问题的有效途径。 本文以爆轰纳米金刚石为基本原料,研究了它在水及非水电解液中的电极动力学过程。对纳米金刚石进行了三种表面修饰:氟化、胺基化处理;表面石墨化处理;表面负载纳米铂催化剂,采用傅里叶红外吸收光谱、拉曼光谱、X射线衍射、透射电子显微镜对其进行了表征,并采用循环伏安、交流阻抗、计时电流等电化学检测方法,考察了表面修饰的纳米金刚石的电化学性能。 实验结果表明:纳米金刚石粉末电极在含有四丁基氟硼酸铵和乙腈溶液中,具有宽的电势窗口、低的背景电流;在含有二茂铁的非水电解液中,电极反应是一个准可逆反应,反应过程受扩散控制,具有和水性溶液体系相似的电极动力学过程。与原始纳米金刚石相比,氟化纳米金刚石在水溶液中的导电性变差,而且带负电的Fe(CN)_6~(3-/4-)氧化还原对在氟化纳米金刚石粉末电极上电极反应可逆性变差;胺基化纳米金刚石电极在水溶液中的导电性变好,但在含Fe~(3+/2+)氧化还原对的溶液中,电极反应变为不可逆过程。采用5...
【英文摘要】 Nanodiamond, as a novel electrode material, possesses potential applications in many electrochemical fields. However, its poor conductivity and activity significantly embarrass its application. Surface modification was regarded as an effective way to resolve the problems. The detonation-synthesized nanodiamond was used as raw material in this study. The electrochemical properties was investigated both in aqueous and non-aqueous electrolytes. Three kinds of surface modifications were carried on nanodiam...
【更新日期】 2011-11-02

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导师：臧建兵    导师单位：燕山大学    学位授予单位：燕山大学
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