新型碳纳米材料在电化学中的应用_冯晓苗

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1、第24卷第11期化学进展Vol．24No．112012年11月PROGRESSINCHEMISTRYNov．，2012*新型碳纳米材料在电化学中的应用1＊＊122＊＊冯晓苗李瑞梅杨晓燕侯文华(1.南京邮电大学材料科学与工程学院信息材料与纳米技术研究院南京210046;2.南京大学化学化工学院南京210093)摘要由于碳纳米材料具有良好的力学、电学及化学性能而被人们广泛研究，特别是对于具有大比表面积、高的电导率和良好生物相容性的碳纳米管、碳纳米纤维和石墨烯更是研究的热点。这些新型碳材料具有许多优异的物理和化学特性，被广

2、泛地应用于诸多领域，特别是在电化学领域中显示出其独特的优势。本文主要阐述了碳纳米材料在电化学领域包括生物传感器、超级电容器和燃料电池中的应用。碳纳米材料由于高的比表面积和其较好的生物相容性，在生物电催化反应中起着重要作用，能够提高酶的直接电子传递速率，因而基于碳纳米材料构建的生物传感器灵敏度高、线性范围宽、重复性和稳定性能好。碳纳米材料是超级电容器研究最早和最成熟的一种，由其制备的超级电容器循环稳定性好，再通过和一些赝电容型电极材料复合，可使其比电容得到提高。另外，碳纳米材料作为燃料电池中的催化剂，能够提高燃料电池的

3、能量密度、燃料利用率和抗中毒能力。关键词碳纳米材料生物传感器超级电容器燃料电池中图分类号:O613.71;O646;TB32文献标识码:A文章编号:1005-281X(2012)11-2158-09ApplicationofNovelCarbonNanomaterialstoElectrochemistry1＊＊122＊＊FengXiaomiaoLiRuimeiYangXiaoyanHouWenhua(1.InstituteofAdvancedMaterials，SchoolofMaterialsScience＆En

4、gineering，NanjingUniversityofPostsandTelecommunications，Nanjing210046，China;2．SchoolofChemistryandChemicalEngineering，NanjingUniversity，Nanjing210093，China)AbstractRecently，carbonnanomaterialshavereceivedgreatinterestbecauseoftheiruniquemechanical，electrical，an

5、dchemicalproperties．Especially，somekindsofnovelcarbonmaterialsincludingcarbonnanofibers，carbonnanotubes，andgraphenewithlargespecificarea，highconductivity，andgoodbiocompatibilitybecomeresearchfocus．Thesenovelcarbonnanomaterialshavebeenappliedinmanyfieldsduetothe

6、iruniquephysicalandchemicalproperties．Especially，carbonnanomaterialshaveshowntheiruniqueadvantagesinelectrochemicalfield．Thispapermainlyreviewtheapplicationofcarbonnanomaterialstoelectrochemistryincludingbiosensor，supercapacitor，andfuelcell．Carbonnanomaterialsh

7、aveanimportantroleinbioelectrochemicalcatalyticreactionduetothatcarbonnanomaterialshavehighspecificareaandexcellentbiocompatibility．Therefore，itcanimprovetheelectrontransferrateofenzyme．Thebiosensorsbasedcarbonnanomaterialshavehighsensitivity，broadlinearrange，a

8、ndgoodstabilityandreproducibility．Carbonnanomaterialistheearlistandthebestoneinthesupercapacitorelectrodematerials．Thesupercapacitorpreparedbycarbonnanomaterialshasgoodcycle