碳、金納米材料的制備及其在光學(xué)傳感器上的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2023-01-12 11:43
近年來,新型的納米材料因?yàn)槠鋬?yōu)異的物理及化學(xué)性能而備受矚目,并在生物、環(huán)境、藥學(xué)、傳感等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本論文分別制備了三種不同碳源的碳納米材料和金納米顆粒,研究它們在光學(xué)傳感檢測領(lǐng)域的應(yīng)用。主要研究內(nèi)容如下:1碳納米材料合成條件的優(yōu)化,制備及其表征本論文以石墨和聚丙烯腈基碳纖維作為碳源通過混酸水熱合成法制備碳納米材料,還以尿素為氮源、氧化石墨烯(GO)為碳源制備了的氮摻雜的碳納米材料。采用透射電子顯微鏡(TEM)、X射線光電子能譜(XPS)儀、傅立葉變換紅外光譜儀(FT-IR)、Zeta電位測量儀和拉曼光譜儀對三種材料進(jìn)行了全面的表征。2碳納米材料構(gòu)建檢測過氧化氫的類酶傳感器本論文研究了所制備的碳納米材料的過氧化物模擬酶的催化活性。結(jié)果表明,該碳納米材料與天然酶具有相似的性質(zhì),酶的活性與pH,溫度和底物濃度密切相關(guān)。通過實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化:pH在3-5是碳納米酶最適合的使用范圍;碳納米酶的催化活性隨著溫度的升高而升高;在一定范圍內(nèi),酶促反應(yīng)的初始速度與底物濃度成正比。通過雙倒數(shù)圖解法計(jì)算了三種材料的米氏常數(shù)(Km)和最大反應(yīng)速率(Vmax)...
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 綜述
1.1 光學(xué)傳感器
1.1.1 熒光化學(xué)傳感器
1.1.2 比色傳感器
1.1.3 化學(xué)發(fā)光傳感器
1.1.4 光學(xué)傳感器材料的選擇
1.2 碳納米材料的概述
1.2.1 碳納米材料的制備方法
1.2.2 碳納米材料在光學(xué)傳感器上的應(yīng)用
1.2.3 納米酶
1.2.4 碳納米材料作為納米酶在光學(xué)傳感器上的應(yīng)用
1.3 金納米粒子的概述
1.3.1 金納米球的制備
1.3.2 金納米粒子在光學(xué)傳感中的應(yīng)用
1.3.3 熒光共振能量轉(zhuǎn)移
1.3.4 金納米粒子作為熒光共振能量轉(zhuǎn)移受體在熒光傳感器中的應(yīng)用
1.4 本課題的研究內(nèi)容及意義
第二章 不同碳源的碳納米材料的制備與表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 試劑
2.2.2 儀器
2.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3.1 碳納米材料的合成中實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化
2.3.2 碳納米材料的表征
2.4 本章小結(jié)
第三章 碳納米材料構(gòu)建檢測過氧化氫的類酶比色傳感器
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 試劑
3.2.2 儀器
3.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
3.3 .實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 碳納米材料過氧化物模擬酶催化條件的探討
3.3.2 碳納米材料過氧化物模擬酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的測量
3.3.3 催化機(jī)理的探討
3.3.4 碳納米材料的應(yīng)用
3.4 本章小結(jié)
第四章 氧化銅負(fù)載碳納米材料構(gòu)建檢測過氧化氫的類酶比色傳感器
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)方法
4.2.1 試劑
4.2.2 儀器
4.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3.1 G-CuO復(fù)合材料的電鏡表征
4.3.2 G-CuO復(fù)合材料過氧化物酶催化條件的探討
4.3.3 G-CuO復(fù)合材料催化性能的比較
4.3.4 G-CuO復(fù)合材料過氧化物酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的測量
4.3.5 G-CuO復(fù)合材料用于H_2O_2 的測定
4.4 本章小結(jié)
第五章 羅丹明B修飾金納米星構(gòu)建檢測Zn~(2+)熒光傳感器
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)方法
5.2.1 試劑
5.2.2 儀器
5.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
5.3.1 制備的金納米星的表征
5.3.2 羅丹明B修飾金納米星后加入鋅離子后吸收曲線變化情況
5.3.3 利用熒光傳感器檢測Zn~(2+)濃度
5.3.4 利用熒光傳感器檢測其他金屬離子
5.4 本章小結(jié)
第六章 羅丹明B修飾金納米粒子構(gòu)建檢測葫蘆[7]脲的熒光傳感器
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)方法
6.2.1 試劑
6.2.2 儀器
6.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
6.3.1 Rh B-AuNPs組裝體熒光猝滅的考察
6.3.2 CB[7]對RhB-AuNPs組裝體熒光恢復(fù)的影響
6.3.3 基于FRET的方法檢測CB[7]
6.3.4 熒光傳感器對其他大環(huán)化合物的檢測
6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Enhanced peroxidase-like activity of hierarchical MoS2-decorated N-doped carbon nanotubes with synergetic effect for colorimetric detection of H2O2 and ascorbic acid[J]. Jing Zheng,Dandan Song,Hong Chen,Jingli Xu,Njud S.Alharbi,Tasawar Hayat,Min Zhang. Chinese Chemical Letters. 2020(05)
本文編號:3729883
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 綜述
1.1 光學(xué)傳感器
1.1.1 熒光化學(xué)傳感器
1.1.2 比色傳感器
1.1.3 化學(xué)發(fā)光傳感器
1.1.4 光學(xué)傳感器材料的選擇
1.2 碳納米材料的概述
1.2.1 碳納米材料的制備方法
1.2.2 碳納米材料在光學(xué)傳感器上的應(yīng)用
1.2.3 納米酶
1.2.4 碳納米材料作為納米酶在光學(xué)傳感器上的應(yīng)用
1.3 金納米粒子的概述
1.3.1 金納米球的制備
1.3.2 金納米粒子在光學(xué)傳感中的應(yīng)用
1.3.3 熒光共振能量轉(zhuǎn)移
1.3.4 金納米粒子作為熒光共振能量轉(zhuǎn)移受體在熒光傳感器中的應(yīng)用
1.4 本課題的研究內(nèi)容及意義
第二章 不同碳源的碳納米材料的制備與表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 試劑
2.2.2 儀器
2.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3.1 碳納米材料的合成中實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化
2.3.2 碳納米材料的表征
2.4 本章小結(jié)
第三章 碳納米材料構(gòu)建檢測過氧化氫的類酶比色傳感器
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)方法
3.2.1 試劑
3.2.2 儀器
3.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
3.3 .實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 碳納米材料過氧化物模擬酶催化條件的探討
3.3.2 碳納米材料過氧化物模擬酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的測量
3.3.3 催化機(jī)理的探討
3.3.4 碳納米材料的應(yīng)用
3.4 本章小結(jié)
第四章 氧化銅負(fù)載碳納米材料構(gòu)建檢測過氧化氫的類酶比色傳感器
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)方法
4.2.1 試劑
4.2.2 儀器
4.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4.3.1 G-CuO復(fù)合材料的電鏡表征
4.3.2 G-CuO復(fù)合材料過氧化物酶催化條件的探討
4.3.3 G-CuO復(fù)合材料催化性能的比較
4.3.4 G-CuO復(fù)合材料過氧化物酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的測量
4.3.5 G-CuO復(fù)合材料用于H_2O_2 的測定
4.4 本章小結(jié)
第五章 羅丹明B修飾金納米星構(gòu)建檢測Zn~(2+)熒光傳感器
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)方法
5.2.1 試劑
5.2.2 儀器
5.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
5.3.1 制備的金納米星的表征
5.3.2 羅丹明B修飾金納米星后加入鋅離子后吸收曲線變化情況
5.3.3 利用熒光傳感器檢測Zn~(2+)濃度
5.3.4 利用熒光傳感器檢測其他金屬離子
5.4 本章小結(jié)
第六章 羅丹明B修飾金納米粒子構(gòu)建檢測葫蘆[7]脲的熒光傳感器
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)方法
6.2.1 試劑
6.2.2 儀器
6.2.3 實(shí)驗(yàn)方法
6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
6.3.1 Rh B-AuNPs組裝體熒光猝滅的考察
6.3.2 CB[7]對RhB-AuNPs組裝體熒光恢復(fù)的影響
6.3.3 基于FRET的方法檢測CB[7]
6.3.4 熒光傳感器對其他大環(huán)化合物的檢測
6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Enhanced peroxidase-like activity of hierarchical MoS2-decorated N-doped carbon nanotubes with synergetic effect for colorimetric detection of H2O2 and ascorbic acid[J]. Jing Zheng,Dandan Song,Hong Chen,Jingli Xu,Njud S.Alharbi,Tasawar Hayat,Min Zhang. Chinese Chemical Letters. 2020(05)
本文編號:3729883
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