ZnO-聚苯胺复合膜的制备和性能研究

利用溶胶-凝胶法在Au膜、聚苯胺膜(PANI)和ITO(导电玻璃)基体上制备ZnO纳米微粒膜,初步研究了该微粒膜的形貌,结构和紫外-可见吸收等性质.结果表明,PANI的孔洞结构抑制了ZnO颗粒的团聚,因此,ZnO-PANI复合膜的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱相对于ZnO-Au微粒膜有一定程度的蓝移.光电流谱研究同时表明,ZnO-聚苯胺复合膜有望在光电化学方面得到应用.

ZnO/Au复合薄膜的制备及SERS性能的研究

为了研究ZnO/Au复合薄膜中不同浓度的金纳米颗粒对表面增强拉曼光谱(SERS)的影响,通过光还原反应将Au纳米颗粒沉积在ZnO薄膜上作为活性基底形成ZnO/Au复合薄膜,实现SERS基底的制备。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和EDS元素分析对样品进行性质表征,发现制备的ZnO薄膜均匀密布于玻璃衬底上,且金纳米颗粒成功地沉积在ZnO表面。利用探针式台阶仪测得ZnO薄膜的厚度为50 nm。以低浓度罗丹明B(10^-9 M)作为探针分子,改变Au纳米颗粒的浓度,进行SERS测试。结果表明,ZnO/Au复合薄膜具有良好的拉曼增强效应,在620 cm^-1,1355 cm^-1,1502 cm^-1,1646 cm^-1等位置出现了罗丹明B的明显特征峰。对比ZnO/Au复合薄膜中不同浓度的金纳米颗粒对检测罗丹明B的SERS增强效果,发现3 g·L^-1浓度下拉曼活性增强效果最佳。

ZnO/WO_3纳米片薄膜的光电催化性能研究

采用水热法在不锈钢基底上制备WO3纳米片阵列,然后将其浸渍于不同浓度Zn(NO_3)_2溶液中以负载ZnO纳米颗粒,从而制备出ZnO/WO_3纳米片薄膜。采用场发射扫描电镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和电化学阻抗图谱(EIS)等方法对ZnO/WO_3复合薄膜的形貌、结构、物相组成和光电性能等进行分析,重点考察了薄膜电极对亚甲基蓝(MB)的光电催化降解性能。结果表明,WO_3纳米片均匀垂直于基底生长,Zn元素以ZnO颗粒的形式分布在WO_3表面;ZnO的引入促进了WO_3中产生的光生电子-空穴对的分离,从而使ZnO/WO_3复合薄膜表现出比纯WO_3薄膜更优异的光电性能和光电催化活性;在Zn(NO_3)_2浸渍液浓度为20mmol/L时,所制ZnO/WO_3复合薄膜具有最佳的光电催化性能,在MB溶液初始浓度为10mg/L、外加偏压为0.8V、光照1h的条件下,采用该样品对MB的降解率达96.5%,并且复合薄膜具有良好的循环稳定性,在重复使用5次后,对MB的光电催化降解效率没有明显降低,有望在实际污水处理中得到应用。

聚苯胺水基胶体分散液及其复合物的研究 Ⅱ紫外光谱及导电性能

利用紫外可见光谱研究了聚苯胺（ＰＡｎ）在水基胶体分散液中掺杂与脱掺杂过程，证实了ＰＡｎ的掺杂与脱掺杂是完全可逆的过程．当ｐＨ＝３５时，开始脱掺杂，当ｐＨ＝６０时，脱掺杂已基本结束．ＰＡｎ颗粒的大小也对紫外光谱有影响．当聚苯胺颗粒尺寸达到纳米量级时（１００ｎｍ），复合膜光谱吸收峰明显兰移，表现出了表面效应和量子尺寸效应．聚苯胺／聚乙烯醇复合膜的电导率不仅受聚苯胺含量的影响，同时也受复合膜中聚苯胺颗粒聚集状态的影响．较小的聚苯胺颗粒，使复合膜具有较低的渗滤阈值．

极低逾渗阈值的导电聚苯胺纳米复合膜

直接将改进的微乳液聚合法合成的纳米聚苯胺分别与聚乙烯醇和聚丙烯酰胺进行溶液共混复合，浇铸成纳米聚苯胺复合膜，研究了聚苯胺的加入量对复合膜的电导率的影响．所得复合膜的电导率符合逾渗规律，且导电膜的逾渗闽值极低，为0．04％左右，其中PVA纳米复合膜出现了双逾渗行为．加入极少量的聚苯胺即可使膜的导电率发生突跃，使其从绝缘体转变成半导体或导体．逾渗阈值下的复合膜不仅力学性能良好，而且透明性接近于纯基体膜，当膜中的聚苯胺质量分数为0．1％时，PVA复合膜对300～700nm波长的可见光的透过率为70％～84％．

金纳米点缀三维网状聚苯胺包覆碳管构建多巴胺电化学传感器

本文通过一种简单可控的低温聚合法制备具有催化活性的三维网状聚苯胺包覆碳管(PANI@CNTs)复合物;利用界面自组装法将金纳米(AuNPs)点缀在PANI@CNTs表面以增强其导电性和催化活性,并以Nafion为溶剂,制备出Nafion-AuNPs-PANI@CNTs纳米复合膜,将此纳米复合膜修饰玻碳电极,并构建了一种新型的多巴胺(DA)电化学传感器。采用电化学方法考察了该纳米复合材料浓度和滴涂量及缓冲液pH对DA信号的影响。结果表明,该纳米复合材料对DA具有良好的电催化活性,且响应电流与DA浓度呈较好的线性关系,检测范围为1.0~1000μmol/L,检出限低至0.33μmol/L。该DA传感器具有稳定性高、重现性好和抗干扰性强等优点,可应用于人体血清样品中DA的检测。