新型碳基微納米復(fù)合材料的制備及電化學(xué)應(yīng)用研究
發(fā)布時間:2021-04-30 03:51
碳基微納米材料是以不同碳源為基礎(chǔ)制備的具有微納米級結(jié)構(gòu)的碳材料。其中石墨烯(Graphene,GR)是只有單原子層厚的二維碳材料,多孔碳是具有微納米級結(jié)構(gòu)的三維碳材料。目前,GR及其復(fù)合材料被廣泛應(yīng)用于各種電化學(xué)傳感器的構(gòu)建,二維結(jié)構(gòu)的GR具有大的比表面積、優(yōu)異的導(dǎo)電性能、高的機械強度和可功能化等特點,將其應(yīng)用于制備修飾電極,可以賦予其諸多優(yōu)異特性如大的比表面積,豐富的活性位點以及優(yōu)異的催化活性等。但是,納米材料易發(fā)生堆積,限制了其各種優(yōu)異特性的發(fā)揮。以二維GR為基礎(chǔ)構(gòu)建三維石墨烯(3DGR)不僅可以解決GR易于團聚的問題,還可以作為載體與納米材料復(fù)合,發(fā)揮兩者的優(yōu)勢及產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng),提高修飾電極的性能。生物質(zhì)多孔碳材料(BPC)是以生物質(zhì)為原料制備的多孔碳材料,因具有豐富的微納米級通道以及比表面積大等優(yōu)點,可以作為骨架材料制備BPC納米復(fù)合材料。通過多維GR、BPC及其復(fù)合材料的制備,可以得到一系列新型微納米材料,其修飾于電極表面可以改善電極界面特性,有效提升電極表面的電子傳輸性能。本文主要圍繞多維GR、BPC及其納米復(fù)合材料的制備、新型修飾電極的構(gòu)建,以及在生物傳感器及黃酮類藥物分...
【文章來源】:海南師范大學(xué)海南省
【文章頁數(shù)】:153 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 碳材料的分類與結(jié)構(gòu)
1.2 石墨烯
1.2.1 石墨烯概述
1.2.2 石墨烯的性質(zhì)
1.2.3 石墨烯的制備方法
1.2.4 三維石墨烯及其制備方法
1.2.5 3DGR基復(fù)合材料的制備方法
1.2.6 3DGR在電分析化學(xué)中的應(yīng)用
1.3 生物質(zhì)多孔碳材料
1.3.1 生物質(zhì)多孔碳的制備過程
1.3.2 生物質(zhì)碳材料的應(yīng)用
1.4 化學(xué)修飾電極
1.4.1 化學(xué)修飾電極概述
1.4.2 化學(xué)修飾電極的制備方法
1.4.3 化學(xué)修飾電極在電分析化學(xué)中的應(yīng)用
1.5 論文選題與研究內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
第二章 石墨烯/納米金修飾針灸針電極的制備及蘆丁的電化學(xué)分析
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 儀器與試劑
2.2.2 GR/AuNPs/AN的制備
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 GR/AuNPs/AN的表征
2.3.2 蘆丁的電化學(xué)行為
2.3.3 pH的優(yōu)化
2.3.4 掃速的優(yōu)化
2.3.5 工作曲線
2.3.6 干擾離子的測定
2.3.7 分析應(yīng)用
2.3.8 GR/AuNPs/AN的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 三維還原氧化石墨烯氣凝膠修飾電極用于槲皮素的伏安分析
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 儀器與試劑
3.2.2 3DGA的制備
3.2.3 3DGA/CILE修飾電極的制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 3DGA的表征
3.3.2 修飾電極的電化學(xué)表征
3.3.3 槲皮素的電化學(xué)行為研究
3.3.4 pH值的影響
3.3.5 掃速的影響
3.3.6 富集電位和富集時間的影響
3.3.7 工作曲線
3.3.8 選擇性、穩(wěn)定性及重現(xiàn)性
3.3.9 樣品測定
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 基于鉑-三維石墨烯氣凝膠的電化學(xué)酶傳感器的構(gòu)建及性能研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 試劑與儀器
4.2.2 Pt-3DGA的制備
4.2.3 Nafion/Pt-3DGA-HRP/CILE的制備
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 Pt-3DGA的表征
4.3.2 HRP復(fù)合膜的光譜表征
4.3.3 修飾電極的電化學(xué)性質(zhì)
4.3.4 HRP的直接電化學(xué)行為
4.3.5 電化學(xué)研究
4.3.6 HRP修飾電極的電催化行為
4.3.7 Nafion/Pt-3DGA-HRP/CILE的分析應(yīng)用
4.3.8 Nafion/Pt-3DGA-HRP/CILE的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性
4.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 黃芩素在納米金-銀-三維石墨烯復(fù)合材料修飾電極上的電化學(xué)行為研究
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 試劑與儀器
5.2.2 Au-Ag-3DGA復(fù)合材料的制備
5.2.3 修飾電極的制備
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 Au-Ag-3DGA的表征
5.3.2 修飾電極的電化學(xué)性能
5.3.3 黃芩素的電化學(xué)行為研究
5.3.4 掃速的影響
5.3.5 pH值的影響
5.3.6 計時庫侖分析
5.3.7 線性范圍與檢測限
5.3.8 共存物質(zhì)的影響
5.3.9 樣品測定
5.3.10 電極的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性
5.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第六章 納米金-生物質(zhì)碳復(fù)合材料的制備及對木犀草素的伏安分析
6.1 前言
6.2 實驗部分
6.2.1 儀器與試劑
6.2.2 AuNPs-BPC復(fù)合材料的制備
6.2.3 AuNPs-BPC復(fù)合材料修飾電極的制備
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 AuNPs-BPC表征
6.3.2 Nafion-AuNPs-BPC/GCE的電化學(xué)性能
6.3.3 木犀草素的電化學(xué)行為
6.3.4 pH值的影響
6.3.5 掃速的影響
6.3.6 富集時間與富集電位的影響
6.3.7 工作曲線
6.3.8 共存物質(zhì)的影響
6.3.9 樣品測定
6.3.10 修飾電極的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性
6.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
結(jié)論與展望
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
本文編號:3168779
【文章來源】:海南師范大學(xué)海南省
【文章頁數(shù)】:153 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 碳材料的分類與結(jié)構(gòu)
1.2 石墨烯
1.2.1 石墨烯概述
1.2.2 石墨烯的性質(zhì)
1.2.3 石墨烯的制備方法
1.2.4 三維石墨烯及其制備方法
1.2.5 3DGR基復(fù)合材料的制備方法
1.2.6 3DGR在電分析化學(xué)中的應(yīng)用
1.3 生物質(zhì)多孔碳材料
1.3.1 生物質(zhì)多孔碳的制備過程
1.3.2 生物質(zhì)碳材料的應(yīng)用
1.4 化學(xué)修飾電極
1.4.1 化學(xué)修飾電極概述
1.4.2 化學(xué)修飾電極的制備方法
1.4.3 化學(xué)修飾電極在電分析化學(xué)中的應(yīng)用
1.5 論文選題與研究內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
第二章 石墨烯/納米金修飾針灸針電極的制備及蘆丁的電化學(xué)分析
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 儀器與試劑
2.2.2 GR/AuNPs/AN的制備
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 GR/AuNPs/AN的表征
2.3.2 蘆丁的電化學(xué)行為
2.3.3 pH的優(yōu)化
2.3.4 掃速的優(yōu)化
2.3.5 工作曲線
2.3.6 干擾離子的測定
2.3.7 分析應(yīng)用
2.3.8 GR/AuNPs/AN的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性
2.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三章 三維還原氧化石墨烯氣凝膠修飾電極用于槲皮素的伏安分析
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 儀器與試劑
3.2.2 3DGA的制備
3.2.3 3DGA/CILE修飾電極的制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 3DGA的表征
3.3.2 修飾電極的電化學(xué)表征
3.3.3 槲皮素的電化學(xué)行為研究
3.3.4 pH值的影響
3.3.5 掃速的影響
3.3.6 富集電位和富集時間的影響
3.3.7 工作曲線
3.3.8 選擇性、穩(wěn)定性及重現(xiàn)性
3.3.9 樣品測定
3.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第四章 基于鉑-三維石墨烯氣凝膠的電化學(xué)酶傳感器的構(gòu)建及性能研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 試劑與儀器
4.2.2 Pt-3DGA的制備
4.2.3 Nafion/Pt-3DGA-HRP/CILE的制備
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 Pt-3DGA的表征
4.3.2 HRP復(fù)合膜的光譜表征
4.3.3 修飾電極的電化學(xué)性質(zhì)
4.3.4 HRP的直接電化學(xué)行為
4.3.5 電化學(xué)研究
4.3.6 HRP修飾電極的電催化行為
4.3.7 Nafion/Pt-3DGA-HRP/CILE的分析應(yīng)用
4.3.8 Nafion/Pt-3DGA-HRP/CILE的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性
4.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第五章 黃芩素在納米金-銀-三維石墨烯復(fù)合材料修飾電極上的電化學(xué)行為研究
5.1 引言
5.2 實驗部分
5.2.1 試劑與儀器
5.2.2 Au-Ag-3DGA復(fù)合材料的制備
5.2.3 修飾電極的制備
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 Au-Ag-3DGA的表征
5.3.2 修飾電極的電化學(xué)性能
5.3.3 黃芩素的電化學(xué)行為研究
5.3.4 掃速的影響
5.3.5 pH值的影響
5.3.6 計時庫侖分析
5.3.7 線性范圍與檢測限
5.3.8 共存物質(zhì)的影響
5.3.9 樣品測定
5.3.10 電極的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性
5.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第六章 納米金-生物質(zhì)碳復(fù)合材料的制備及對木犀草素的伏安分析
6.1 前言
6.2 實驗部分
6.2.1 儀器與試劑
6.2.2 AuNPs-BPC復(fù)合材料的制備
6.2.3 AuNPs-BPC復(fù)合材料修飾電極的制備
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 AuNPs-BPC表征
6.3.2 Nafion-AuNPs-BPC/GCE的電化學(xué)性能
6.3.3 木犀草素的電化學(xué)行為
6.3.4 pH值的影響
6.3.5 掃速的影響
6.3.6 富集時間與富集電位的影響
6.3.7 工作曲線
6.3.8 共存物質(zhì)的影響
6.3.9 樣品測定
6.3.10 修飾電極的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性
6.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
結(jié)論與展望
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
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