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摘要本文采用电泳沉积法在不锈钢电极表面制备SWNT修饰涂层。通过调节电泳液中带电离子Al3+的浓度，制备出不同的SWNT/SS复合电极，并对其进行电镜扫描与电化学表征，以研究Al3+的浓度对SWNT修饰电极性质的影响。结果表明，复合电极表面的SWNT修饰涂层呈现出多孔的微观结构，其孔径大小与Al3+离子浓度呈正比关系。SWNT/SS复合电极的电化学性能随Al3+离子浓度的增加发生规律性变化，当电泳液中Al3+添加量为150 μL时，制备出的复合电极具有较高的CSCc与最低的阻抗，在生物电极等领域具有较高的应用价值。20309
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关键词 碳纳米管 修饰电极 电化学
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title Carbon nanotube coating on the surface of bioelectrode
Abstract
In this paper, stainless steel electrodes have been coated with carbon nanotubes (CNT) using electrophoretic deposition.Different SWNT/SS composite electrodes have been prepared by changing the concentration of Al3+ ions in SWNT suspension.Field emission scanning electron microcopy (FESEM) images and electrochemical characterizations have been taken to reveal the relationship between the concentration of Al3+ ions and the performance of SWNT/SS composite electrodes. The results show that SWNT coating is porous in microstructure, its pore size positively correlated with the concentration of Al3+ ions.The electrochemical performance of SWNT/SS composite electrodes regularly changes with that concentration as well.When the adding amount of Al3+ ions is 150μL in electrophoretic fluid, composite electrodes show a higher CSCc and minimum impedance,which shows higher value in application fields like bioelectrodes.
Keywords carbon nanotubes modified electrode electrochemistry
目 录
1 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 碳纳米管修饰电极 1
1.3 电泳沉积（Electrophoretic deposition，EPD）原理 4
1.4 本文的研究思路和内容 6
2 碳纳米管/不锈钢片电极的制备与表征 7
2.1 实验仪器与药品 7
2.2 实验步骤 7
3 结果与讨论 10
3.1 SWNT分散液稳定性分析 10
3.2 Zeta电位测试分析 11
3.2 FESEM测试分析 12
3.4 CV测试分析 13
3.5 EIS测试分析 14
结论 16
致谢 17
参考文献 18
1 绪论
1.1 引言
上世纪751十年代，生物传感器被首次提出并制造出来[1]。其中，电化学生物传感器又叫生物电极，是以生物材料，如酶、细胞、抗体等为敏感元件,依靠生物体内物质间特有的生物学反应实现识别功能的电极[2]。近年来，随着生物、化学、材料学等科学的进步，有关生物电极的研究得到了迅速的发展，并逐渐引起越来越多的关注。在电极表面用于固定生物分子的材料，则必须具有良好的生物相容性、力学匹配性、电极信号灵敏性、和电极长期有效性等诸多性质[3]。常用的材料主要包括生物材料、纳米材料、表面活性剂、溶胶-凝胶、以及有机导电聚合物等[4]。其中纳米材料以其较大的比表面积、良好的生物相容性和较强的吸附能力成为相关领域的研究热点之一。
1.2 碳纳米管修饰电极
1.2.1 碳纳米管概述
纳米材料，指至少有一文尺度位于1~100 nm之间或以该尺度的微粒作为基本单元而构成的材料。其中，被认为最具前景的纳米材料要数碳纳米管(Carbon nanotube，CNT)了。碳纳米管自从于1991年首次被正式发现[5]以来，就因其非凡的机械、电化学性能和其他物理化学性质，始终处于包括材料学在内的许多学科的发展前沿，受到极大的关注。碳纳米管，又名巴基管，是晶形碳的一种同素异形体。它具有高度有序的稳定结构，使它拥有良好的导电性、高催化活性和较大的比表面积等优点。它与石墨烯同属富勒碳家族，可以简单地看作是由石墨烯片卷成的椭圆形的无缝中空管[6,7]，如图1.1所示。