【摘要】：貴金屬納米粒子因其出色的電催化性能、良好的導(dǎo)電性等優(yōu)點而在無酶傳感器上的應(yīng)用己成為電化學(xué)傳感研究的熱門方向之一。本論文制備了五種納米復(fù)合材料,構(gòu)置了五種無酶電化學(xué)傳感器,建立了檢測葡萄糖、N2H4、兩種苯二酚異構(gòu)體、NO2-、多巴胺的新方法。該研究為制備修飾有形貌均一且分散性較好的PtNPs或AuNPs的電催化劑提供了參考,也為開發(fā)出高分析性能的無酶傳感器提供了借鑒。本論文共分三章,作者的主要貢獻如下:1、采用化學(xué)還原法將PtNPs負載至修飾有殼聚糖(CS)的Ni(OH)2表面,構(gòu)置了基于Ni(OH)2/CS/PtNPs的葡萄糖電化學(xué)傳感器,建立了檢測葡萄糖的新方法。用SEM、TEM、EDS對材料的結(jié)構(gòu)、表面形貌、元素組成的研究結(jié)果表明,PtNPs被成功修飾到Ni(OH)2表面,且分散性較好。電化學(xué)研究表明,該傳感器測定葡萄糖的線性范圍是3-11000μmolL-1,檢出限是 0.56±0.03μmolL-1(信噪比為 3),靈敏度為 64.83±0.12μA(mmol L-1)-1 cm-2;以CS為保護劑、聯(lián)結(jié)劑,并將化學(xué)還原法制備的PtNPs負載到氧化石墨烯(GO)的表面,構(gòu)置了基于GO/CS/PtNPs的N2H4電化學(xué)傳感器,建立了檢測N2H4的新方法。用SEM、TEM、EDS以及X射線衍射儀(XRD)對材料的結(jié)構(gòu)、表面形貌、元素組成的研究結(jié)果表明,制備的PtNPs呈花狀且在GO表面的分散性較好,較好地克服了 PtNPs易團聚的弊病。電化學(xué)研究表明,該傳感器的線性范圍是20.0-10000 μmolL-1,檢出限是 3.6 μmol L-1(信噪比為 3),靈敏度是 104.6μA(mmol L-1)cm-2。2、將AuNPs沉積到羧基功能化的MWCNTs的表面,構(gòu)置了基于MWCNT/CS/AuNPs的對苯二酚(HQ)和鄰苯二酚(CT)電化學(xué)傳感器,建立了一種可以同時定量分析HQ和CT的新方法。用TEM、XRD以及EDS對材料的結(jié)構(gòu)、表面形貌、元素組成的研究結(jié)果表明,分散性很好的球狀的AuNPs被成功修飾到MWCNTs的表面。該傳感器對定量HQ和CT的線性范圍分別是0.5-1500μmol L-1和5-900μmol L-1,檢出限分別是0.17 μmol L-1和0.89 μmol L-1(信噪比均為3),靈敏度分別是45.53μA(mmol L-1)-1和54.47 μA(mmol L-1)-1。與文中引用文獻中同時定量分析HQ和CT的無酶傳感器相比較,該傳感器定量分析HQ的線性范圍寬了兩個數(shù)量級,同時檢測HQ和CT的靈敏度均提高了一倍;采用自組裝的方法制備了 GO-MWCNT/1-pyrenemethylamine/AuNPs,構(gòu)置了基于此材料的NO2-電化學(xué)傳感器,建立了檢測NO2-的新方法。該傳感器的線性范圍是2-10000μmol L-1,檢出限是 0.67μmolL-1(信噪比為 3),靈敏度是483.5μA(mmol L-1)-1cm-2。與文中引用的其他NO2-傳感器相比較,此方法表現(xiàn)出高靈敏度的優(yōu)點;采用PDDA為聯(lián)結(jié)劑和自組裝的方法,將AuNPs負載到多層結(jié)構(gòu)的GO-MWCNT/MnO2表面,構(gòu)置了基于GO-MWCNT/MnO2/AuNPs的多巴胺電化學(xué)傳感器,建立了定量分析多巴胺的新方法。用TEM、EDS以及拉曼光譜對材料的結(jié)構(gòu)、表面形貌、元素組成的研究結(jié)果表明,粒徑均一的AuNPs被成功地負載到多層結(jié)構(gòu)的GO-MWCNT/MnO2表面。電化學(xué)研究表明,該傳感器的線性范圍是0.5-2500 μmol L-1,檢出限是0.17 μmol L-1(信噪比為3),靈敏度是233.4 μA(mmol L-1)-1 cm-2。與文中引用的電化學(xué)檢測多巴胺的無酶傳感器相比較,此傳感器具有檢出限低和線性范圍寬了一個數(shù)量級的優(yōu)點。
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【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TB383.1;TP212.2

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本文編號：2430266