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摘 要：本文主要介绍了铜纳米颗粒修饰的碳纤文微电极的制作方法。近年来，微电极在生命科学和化学中得到广泛的应用。本实验采用电沉积技术，在室温下合成出形状可以调控的铜纳米粒子，并将该粒子修饰在碳纤文电极上。在表面活性剂十751烷基三甲基溴化铵（CTMAB）的分散作用下，通过恒电位还原硫酸铜（CuSO4），在碳纤文电极上沉积铜（Cu），得到纳米铜（Cu）修饰的碳纤文电极。然后通过循环伏安法，对不同条件下制作的电极进行表征，并根据CV曲线对电极的制备条件进行优化选择。9408
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关键词：铜纳米；碳纤文微电极；火焰蚀刻法；表面修饰；循环伏安法
Study of Copper Nano Particles Modified Carbon Fiber Electrode
Abstract: This paper mainly introduced a method of preparing carbon fiber microelectrodes modified by copper nanoparticles. In recent years, microelectrodes have been widely used in life sciences and chemistry. The electrodeposition technique was used to synthesis copper nanoparticles whose shape were controllable at room temperature and modify them to the carbon fiber electrodes. In this experiment surface active agent sixteen alkyl three methyl bromide (CTMAB) played as a dispersant. Copper (Cu) can be deposited on a carbon fiber electrode by constant potential reducing CuSO4. By this method we can get carbon fiber electrode modified by nano-copper (Cu). The electrodes were prepared under different conditions and characterized by CV curve. Then according to the CV curve the electrode preparation conditions were optimized.
Key Words：Copper Nano; Carbon fiber microelectrodes; Surface modification; Cyclic voltammetry
目 录
摘 要 1
引 言 1
1实验部分 3
1.1 实验所用仪器 3
1.2 实验所用试剂 3
1.3 实验步骤 3
1.3.1 配制溶液 3
1.3.2 碳纤文微电极的电化学表征 3
1.3.3 铜纳米颗粒修饰碳纤文电极 3
2结果与讨论 4
2.1 电极的表征 4
2.2 铜纳米颗粒修饰的碳纤文电极对葡萄糖的催化氧化 5
2.4 沉积时间的选择 8
2.5 十751烷基三甲基溴化铵浓度的影响 8
3结 论 9
参考文献 9
致 谢 11
铜纳米颗粒修饰碳纤文电极的研究
引 言
近年来，纳米粒子修饰碳纤文电极的研究已引起人们极大的兴趣。二十世纪751十年代以前，电极尺寸对电极反应过程的影响很少被人们考虑。七十年代末，Fleischman指出减小电极尺寸对电极反应过程有着质的改变[1]，自此人们日益对超微电极的研究方面感兴趣。在化学、生命科学等领域中超微电极已取得了广泛的应用。利用固体微电极，电分析法有能力成功地获得复杂的化学环境中的重要信息[2]。超微电极可用于实时监测生物微环境[3]，为深入地了解生物体内的生理作用机制，提供了便利。由于碳纤文的直径小、常带静电、密封不易、处理时容易被污染，把握最佳的制备工艺和检验方法，对提高电极性能和寿命有极其关键的影响[4]。
金属铜（Cu）常见易得、性质较稳定、价格低廉，纳米颗粒铜由于其比表面积大、表面活性中心的数目较多，有着极高的催化活性和选择性，是一种极为重要的工业原料，在冶金、石油化工中是优良的催化剂，在某些催化反应中甚至可以代替贵金属，达到同样高的活性以及选择性。且与纳米贵金属粒子相比较，铜（Cu）纳米粒子具有优良的物理化学性质以及较低制造成本，因而在电子材料[5] 、化学催化[6] 及生物材料[7]等领域具有广阔的应用前景。目前铜纳米粒子的制备方法主要有液相还原法[8，9] 、辐照合成法[10] 、电爆炸丝法[11] 、微乳液法[12]和高能球磨法[13]等。其中高能球磨法、电爆炸丝法和辐照合成法等常常需要较特殊的设备，条件较为苛刻，较难实现；在微乳液体系中可稳定的铜纳米粒子的浓度偏低，且存在大量的有机溶剂和表面活性剂；液相还原法可在水中进行，而且具有操作简便易行、实验设备要求不高、反应条件温以及粒径形貌可控等优点，因此极其受到重视。
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