石墨烯/二茂鐵復(fù)合材料制備及其電化學(xué)傳感器研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-19 17:33
電化學(xué)傳感器是目前電化學(xué)研究的重要組成部分和熱點(diǎn)之一,因其靈敏度高、穩(wěn)定性好、檢測(cè)成本低、操作簡(jiǎn)單快速等優(yōu)勢(shì),廣泛用于環(huán)境污染檢測(cè)、生命科學(xué)、食品檢測(cè)和臨床診斷等領(lǐng)域。石墨烯是一種由碳原子組成的二維材料,具有比表面積大、機(jī)械性能、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能以及電催化性能優(yōu)異等物理化學(xué)性質(zhì),從2004年被發(fā)現(xiàn)以來(lái),在技術(shù)革命方面有著廣泛的應(yīng)用。但是石墨烯表面呈惰性狀態(tài)易團(tuán)聚,限制了石墨烯的在各個(gè)領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用。實(shí)際應(yīng)用中,使用更多的是石墨烯復(fù)合材料,即將不同性能的材料與石墨烯結(jié)合以提高石墨烯的電化學(xué)性能。二茂鐵具有夾心型結(jié)構(gòu),含有氧化還原中心的過(guò)渡金屬化合物,是一種良好的電子轉(zhuǎn)移媒介體,其結(jié)構(gòu)容易被修飾,如果通過(guò)共價(jià)鍵作用將二茂鐵引入石墨烯制備新型石墨烯/二茂鐵復(fù)合材料,不僅可以增強(qiáng)傳感器中二茂鐵的電子活性,而且拓展了石墨烯及其復(fù)合材料在電化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。本論文設(shè)計(jì)合成了石墨烯/二茂鐵復(fù)合物。首先采用改進(jìn)的Hummers法得到水分散性良好的氧化石墨烯,通過(guò)與二茂鐵的共價(jià)作用制備了氧化石墨烯/二茂鐵復(fù)合材料。采用紅外光譜、透射電鏡技術(shù)和X-射線衍射對(duì)材料的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。然后在恒電位下將其還原為...
【文章來(lái)源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:56 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 石墨烯的概述
1.1.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
1.1.2 石墨烯的制備
1.1.3 石墨烯復(fù)合物的制備
1.1.4 石墨烯的應(yīng)用
1.2 二茂鐵的概述
1.2.1 結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
1.2.2 在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用
1.2.3 傳感器的制備
1.2.4 在傳感器中的應(yīng)用
1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 石墨烯/二茂鐵復(fù)合材料的制備及對(duì)多巴胺的檢測(cè)
2.1 前言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 主要儀器和試劑
2.2.2 氧化石墨烯的制備
2.2.3 氧化石墨烯/二茂鐵 (GO/Fc)材料的制備
2.2.4 氧化石墨烯修/二茂鐵飾玻碳電極(GO/Fc/GCE)的制備
2.2.5 電化學(xué)還原石墨烯/二茂鐵修飾玻碳電極(ERGO/Fc/GCE)的制備
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 氧化石墨烯/二茂鐵材料的透射電鏡表征
2.3.2 石墨烯/二茂鐵材料的紅外光譜表征
2.3.3 石墨烯/二茂鐵材料的電化學(xué)還原
2.3.4 不同修飾電極對(duì)多巴胺的循環(huán)伏安響應(yīng)
2.3.5 pH值的影響
2.3.6 掃描速率的影響
2.3.7 線性范圍和檢出限
2.3.8 修飾電極的重現(xiàn)性、穩(wěn)定性探索和干擾研究
2.3.9 樣品分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 石墨烯/二茂鐵修飾電極對(duì)尿酸的檢測(cè)
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑
3.2.2 修飾電極的制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 不同電極對(duì)尿酸的響應(yīng)
3.3.2 溶液pH的影響
3.3.3 掃描速度的影響
3.3.4 檢測(cè)限的探索
3.3.5 電極的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性
3.3.6 樣品分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 石墨烯/二茂鐵/辣根過(guò)氧化物酶/Nafion修飾電極的制備及對(duì)過(guò)氧化氫的檢測(cè)研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 主要儀器和試劑
4.2.2 玻碳電極的預(yù)處理
4.2.3 修飾電極的制備
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 不同修飾電極在緩沖溶液中循環(huán)伏安分析
4.3.2 掃描速度的影響
4.3.3 不同酶電極對(duì)H_2O_2的響應(yīng)
4.3.4 pH值的影響
4.3.5 H_2O_2濃度對(duì)HRP-GR-Fc-Nafion/GC修飾電極的影響
4.3.6 電極的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性及干擾實(shí)驗(yàn)
4.3.7 樣品分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯修飾玻碳電極對(duì)多巴胺的電催化氧化[J]. 黨國(guó)舉,王淼,王昭勍,李海燕,張全生. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2014(12)
[2]溶膠凝膠法制備納米二茂鐵微粒及其電催化性能研究[J]. 宋詩(shī)穩(wěn),于浩,甄延忠,劉珍葉,齊廣才. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
[3]石墨烯-聚苯乙烯磺酸鹽-鉑復(fù)合物的制備及在多巴胺檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 劉偉祿,李聰,唐柳,谷月,張志權(quán). 分析化學(xué). 2013(05)
[4]尿酸在納米金-聚番紅花紅修飾電極上的電化學(xué)行為及修飾電極的應(yīng)用研究[J]. 牛凌梅,張玉娜,連靠奇,石紅梅,康維鈞. 生命科學(xué)儀器. 2013(Z1)
[5]新型石墨烯/金/功能導(dǎo)電高分子/過(guò)氧化氫生物傳感器的制備及應(yīng)用[J]. 夏前芳,黃穎娟,楊雪,李在均. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(11)
[6]終點(diǎn)平衡尿酸酶法與動(dòng)力學(xué)尿酸酶法聯(lián)用測(cè)定尿酸[J]. 龍高波,楊憲峰,劉紅博,蒲軍,楊曉蘭,廖飛. 重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(12)
[7]基于殼聚糖-辣根過(guò)氧化物酶-多壁碳納米管修飾電極的直接電化學(xué)研究[J]. 姚慧,董元,劉海杰,鐘亞婷. 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)
[8]石墨烯的制備、功能化及在化學(xué)中的應(yīng)用[J]. 胡耀娟,金娟,張卉,吳萍,蔡稱心. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(08)
[9]鄰苯二甲醛-β-巰基乙醇組合試劑可視化熒光檢測(cè)多巴胺[J]. 王燚,龍?jiān)骑w,黃承志,李原芳. 分析化學(xué). 2007(12)
[10]基于納米金和硫堇固定酶的過(guò)氧化氫生物傳感器[J]. 陳賢光,錢瑩,張素娟,鄒小勇. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
博士論文
[1]納米金剛石、碳納米管、石墨烯性能的第一原理研究[D]. 王春.吉林大學(xué) 2009
本文編號(hào):3544778
【文章來(lái)源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:56 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 石墨烯的概述
1.1.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
1.1.2 石墨烯的制備
1.1.3 石墨烯復(fù)合物的制備
1.1.4 石墨烯的應(yīng)用
1.2 二茂鐵的概述
1.2.1 結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
1.2.2 在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用
1.2.3 傳感器的制備
1.2.4 在傳感器中的應(yīng)用
1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 石墨烯/二茂鐵復(fù)合材料的制備及對(duì)多巴胺的檢測(cè)
2.1 前言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 主要儀器和試劑
2.2.2 氧化石墨烯的制備
2.2.3 氧化石墨烯/二茂鐵 (GO/Fc)材料的制備
2.2.4 氧化石墨烯修/二茂鐵飾玻碳電極(GO/Fc/GCE)的制備
2.2.5 電化學(xué)還原石墨烯/二茂鐵修飾玻碳電極(ERGO/Fc/GCE)的制備
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 氧化石墨烯/二茂鐵材料的透射電鏡表征
2.3.2 石墨烯/二茂鐵材料的紅外光譜表征
2.3.3 石墨烯/二茂鐵材料的電化學(xué)還原
2.3.4 不同修飾電極對(duì)多巴胺的循環(huán)伏安響應(yīng)
2.3.5 pH值的影響
2.3.6 掃描速率的影響
2.3.7 線性范圍和檢出限
2.3.8 修飾電極的重現(xiàn)性、穩(wěn)定性探索和干擾研究
2.3.9 樣品分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 石墨烯/二茂鐵修飾電極對(duì)尿酸的檢測(cè)
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑
3.2.2 修飾電極的制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 不同電極對(duì)尿酸的響應(yīng)
3.3.2 溶液pH的影響
3.3.3 掃描速度的影響
3.3.4 檢測(cè)限的探索
3.3.5 電極的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性
3.3.6 樣品分析
3.4 本章小結(jié)
第4章 石墨烯/二茂鐵/辣根過(guò)氧化物酶/Nafion修飾電極的制備及對(duì)過(guò)氧化氫的檢測(cè)研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 主要儀器和試劑
4.2.2 玻碳電極的預(yù)處理
4.2.3 修飾電極的制備
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 不同修飾電極在緩沖溶液中循環(huán)伏安分析
4.3.2 掃描速度的影響
4.3.3 不同酶電極對(duì)H_2O_2的響應(yīng)
4.3.4 pH值的影響
4.3.5 H_2O_2濃度對(duì)HRP-GR-Fc-Nafion/GC修飾電極的影響
4.3.6 電極的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性及干擾實(shí)驗(yàn)
4.3.7 樣品分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]石墨烯修飾玻碳電極對(duì)多巴胺的電催化氧化[J]. 黨國(guó)舉,王淼,王昭勍,李海燕,張全生. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2014(12)
[2]溶膠凝膠法制備納米二茂鐵微粒及其電催化性能研究[J]. 宋詩(shī)穩(wěn),于浩,甄延忠,劉珍葉,齊廣才. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
[3]石墨烯-聚苯乙烯磺酸鹽-鉑復(fù)合物的制備及在多巴胺檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 劉偉祿,李聰,唐柳,谷月,張志權(quán). 分析化學(xué). 2013(05)
[4]尿酸在納米金-聚番紅花紅修飾電極上的電化學(xué)行為及修飾電極的應(yīng)用研究[J]. 牛凌梅,張玉娜,連靠奇,石紅梅,康維鈞. 生命科學(xué)儀器. 2013(Z1)
[5]新型石墨烯/金/功能導(dǎo)電高分子/過(guò)氧化氫生物傳感器的制備及應(yīng)用[J]. 夏前芳,黃穎娟,楊雪,李在均. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(11)
[6]終點(diǎn)平衡尿酸酶法與動(dòng)力學(xué)尿酸酶法聯(lián)用測(cè)定尿酸[J]. 龍高波,楊憲峰,劉紅博,蒲軍,楊曉蘭,廖飛. 重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(12)
[7]基于殼聚糖-辣根過(guò)氧化物酶-多壁碳納米管修飾電極的直接電化學(xué)研究[J]. 姚慧,董元,劉海杰,鐘亞婷. 沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)
[8]石墨烯的制備、功能化及在化學(xué)中的應(yīng)用[J]. 胡耀娟,金娟,張卉,吳萍,蔡稱心. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(08)
[9]鄰苯二甲醛-β-巰基乙醇組合試劑可視化熒光檢測(cè)多巴胺[J]. 王燚,龍?jiān)骑w,黃承志,李原芳. 分析化學(xué). 2007(12)
[10]基于納米金和硫堇固定酶的過(guò)氧化氫生物傳感器[J]. 陳賢光,錢瑩,張素娟,鄒小勇. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2007(04)
博士論文
[1]納米金剛石、碳納米管、石墨烯性能的第一原理研究[D]. 王春.吉林大學(xué) 2009
本文編號(hào):3544778
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3544778.html
最近更新
教材專著