發(fā)布時(shí)間：2017-07-01 03:12

  本文關(guān)鍵詞：基于碳基負(fù)載貴金屬納米材料的電化學(xué)傳感器研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,碳材料(石墨烯,碳納米管,富勒烯,碳納米纖維等),尤其是石墨烯和碳納米管以其獨(dú)特的電子、光學(xué)、機(jī)械性能在電化學(xué)領(lǐng)域引起了廣泛的研究興趣,對構(gòu)建新一代裝置作用重大。此外,貴金屬納米粒子因其特殊的物理化學(xué)性質(zhì)在電化學(xué)傳感器領(lǐng)域展示出振奮人心的潛能。貴金屬納米粒子和碳納米材料的結(jié)合創(chuàng)作出了許多用于臨床診斷和食品安全的新型電化學(xué)傳感器,該文主要介紹了基于碳基負(fù)載的貴金屬納米材料在電化學(xué)傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用研究。主要包括以下5個(gè)方面:(1)Pd/Graphite納米材料的制備及其電化學(xué)傳感器性能研究:制備了Pd/Graphite納米復(fù)合材料并探討了將其用于亞硝酸鹽電催化的性能研究,將醋酸鈀和石墨粉在微波輔助下還原制備得到5-15nm分散均勻的Pd納米粒子,通過TEM圖可以很清楚的看到Pd納米粒子分散均勻,另外,在對電化學(xué)催化亞硝酸鈉方面,與Pd/活性炭、Pd/二氧化硅相比,Pd/Graphite顯示出更高的活性,在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,Pd/Graphite在0.3-50.7μM范圍內(nèi)顯示很好的線性,在信噪比為3時(shí)(S/N=3),最低檢測限0.071μM,靈敏度0.29μAμM-1cm-2。(2)Pd/CNTs納米材料的制備及電化學(xué)傳感性能研究:通過化學(xué)還原法制得Pd/CNTs納米修飾電極,將其用于連續(xù)檢測多巴胺和撲熱息痛,繼而通過循環(huán)伏安法、差示脈沖伏安法、i-t曲線法對該材料進(jìn)行一系列的測試,在優(yōu)化的條件下,修飾電極對對多巴胺和撲熱息痛在0.3-50μM和0.2-60μM范圍內(nèi)顯示出較好的線性,檢測限分別為91 nM和89nM,靈敏度分別為0.928和1.532μAμM-1cm-2。(3)Au-Pd/CNTs納米材料的制備及電化學(xué)傳感器性能研究:通過化學(xué)還原法制備得到一系列的納米材料將其用于多巴胺的檢測,在抗壞血酸的存在下,Au-Pd/CNTs對多巴胺在pH7時(shí)展示出較好的催化活性,用i-t曲線法對多巴胺進(jìn)行檢測時(shí),在0.2-50μM顯示出較好的線性,最低檢測限83 nM,另外,在牛血清蛋白中的回收率試驗(yàn)證實(shí)了該修飾電極可用于檢測多巴胺。(4)PdPc-CNTs納米材料的制備及電化學(xué)傳感器性能研究:該部分介紹了一種簡單、直接、新穎的PdPc-CNTs納米復(fù)合材料的制備方法,并將該材料其用于蘆丁的檢測,一系列的電化學(xué)測試顯示了該復(fù)合材料對蘆丁具有較高的電催化性能,響應(yīng)時(shí)間不超過3秒,在0.1-51μM顯示較好的線性,檢測限75 nM,該電化學(xué)傳感器顯示了較好的穩(wěn)定性、精密度和選擇性。(5)Au-PDDA-HCNTs的制備及電化學(xué)傳感器性能研究:該部分成功制備了聚二烯丙基二甲基氯化銨功能化的螺旋碳納米管(PDDA-HCNTs),隨后,金納米粒子通過靜電組裝吸附在螺旋碳納米材料的表面,由于螺旋碳材料的穩(wěn)定性和好的生物相容性,制得的Au-PDDA-HCNTs經(jīng)過表征后被用于蘆丁的電化學(xué)檢測,用i-t曲線法在0.1-30μM濃度范圍對蘆丁有較好的檢測,最低檢測限81 nM。
【關(guān)鍵詞】：石墨 亞硝酸鈉 鈀 金 Au-Pd 碳納米管 螺旋碳納米管 多巴胺 撲熱息痛 酞菁鈀/CNTs 蘆丁
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.1;O657.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 1 緒論12-30
• 1.1 基于貴金屬摻雜的碳納米材料的電化學(xué)傳感器研究概述12-13
• 1.2 基于貴金屬摻雜的碳納米材料的制備13-15
• 1.2.1 電化學(xué)沉積法13-14
• 1.2.2 化學(xué)沉積法14-15
• 1.2.3 物理法15
• 1.3 碳基負(fù)載貴金屬納米材料的電化學(xué)傳感器15-21
• 1.3.1 基于貴金屬摻雜石墨烯納米材料的電化學(xué)傳感器15-18
• 1.3.2 基于貴金屬摻雜碳納米管納米材料的電化學(xué)傳感器18-20
• 1.3.3 基于貴金屬摻雜其它碳納米材料的電化學(xué)傳感器20-21
• 1.4 課題研究意義及主要內(nèi)容21-22
• 參考文獻(xiàn)22-30
• 2 實(shí)驗(yàn)藥品與測試方法及原理30-36
• 2.1 實(shí)驗(yàn)采用的主要化學(xué)藥品及儀器30-31
• 2.2 材料的表征方法31-32
• 2.2.1 X射線衍射分析31
• 2.2.2 X射線光電子能譜(XPS)31-32
• 2.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)32
• 2.2.4 掃描電子顯微鏡(SEM)32
• 2.2.5 拉曼光譜32
• 2.3 催化劑的電化學(xué)表征32-36
• 2.3.1 修飾電極的制備32-33
• 2.3.2 交流阻抗（AC Impedance (IMP)）測試33
• 2.3.3 循環(huán)伏安（CV）33
• 2.3.4 差分脈沖伏安法（DPV）33-34
• 2.3.5 電流時(shí)間曲線（Amperometric i-t Curve）34-36
• 3 Pd/Graphite催化劑的制備及電化學(xué)傳感性能研究36-50
• 3.1 引言36-37
• 3.2 制備Pd/Grp納米復(fù)合材料和修飾電極37
• 3.2.1 制備Pd/Grp納米復(fù)合材料37
• 3.2.2 制備修飾電極37
• 3.3 結(jié)果與討論37-45
• 3.3.1 材料的表征37-40
• 3.3.2 亞硝酸鈉的電催化40-42
• 3.3.3 掃速對亞硝酸鈉的電催化的影響42-43
• 3.3.4 Pd/Graphite修飾電極對亞硝酸鈉的檢測43-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 參考文獻(xiàn)46-50
• 4 碳納米管負(fù)載Pd納米材料及其在電化學(xué)傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用50-64
• 4.1 引言50-51
• 4.2 材料合成及修飾電極制備51
• 4.2.1 材料合成51
• 4.2.2 修飾電極制備51
• 4.3 結(jié)果與討論51-60
• 4.3.1 Pd/CNTs的表征51-54
• 4.3.2 PdCNTs-Nafion/GCE修飾電極的電化學(xué)性質(zhì)54-55
• 4.3.3 pH，滴涂量，掃描速率的影響55-58
• 4.3.4 Pd/CNTs-Nafion修飾電極對多巴胺和撲熱息痛的檢測58-60
• 4.4 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 5 Au-Pd納米粒子負(fù)載碳納米管在多巴胺檢測方面的應(yīng)用64-76
• 5.1 引言64
• 5.2 材料合成及修飾電極制備64-65
• 5.2.1 材料合成64-65
• 5.2.2 修飾電極制備65
• 5.3 結(jié)果與討論65-73
• 5.3.1 材料表征65-68
• 5.3.2 Au-Pd/CNTs對多巴胺的的電催化作用68-70
• 5.3.3 Au-Pd/CNTs對多巴胺的檢測70-72
• 5.3.4 Au-Pd/CNTs抗干擾作用72-73
• 5.4 結(jié)論73-74
• 參考文獻(xiàn)74-76
• 6 酞菁鈀-碳納米管復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究76-90
• 6.1 引言76-77
• 6.2 PdPc/CNTs材料及修飾電極的制備77
• 6.2.1 PdPc/CNTs材料的制備77
• 6.2.2 PdPc/CNTs材料修飾電極的制備77
• 6.3 結(jié)果與討論77-86
• 6.3.1 PdPc-CNTs材料的物理化學(xué)性質(zhì)表征77-80
• 6.3.2. PdPc-CNTs-Nafion修飾電極用于蘆丁檢測的循環(huán)伏安特征80-81
• 6.3.3 不同pH對蘆丁電化學(xué)響應(yīng)的影響81-82
• 6.3.4 不同滴涂量對蘆丁電化學(xué)響應(yīng)的影響82
• 6.3.5 不同掃速對蘆丁電化學(xué)響應(yīng)的影響82-83
• 6.3.6 修飾電極對蘆丁的檢測83-86
• 6.4 本章小結(jié)86-87
• 參考文獻(xiàn)87-90
• 7 基于金-螺旋碳納米管電化學(xué)傳感器的制備90-100
• 7.1 引言90
• 7.2 制備Au-PDDA-HCNTs和修飾電極90-91
• 7.2.1 制備Au-PDDA-HCNTs和修飾電極91
• 7.3 結(jié)果與討論91-97
• 7.3.1 材料表征91-93
• 7.3.2 蘆丁在Au-PDDA-HCNTs/GCE上的電化學(xué)響應(yīng)93-95
• 7.3.3 Au-PDDA-HCNTs/GCE對蘆丁的檢測95-97
• 7.4 本章小結(jié)97-98
• 參考文獻(xiàn)98-100
• 8 結(jié)束語100-102
• 8.1 結(jié)論研究100-101
• 8.2 需進(jìn)一步研究的內(nèi)容101-102
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄102-104
• 致謝104-105

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