本文關(guān)鍵詞：導(dǎo)電聚合物摻雜離子液體復(fù)合材料的制備及其傳感性能研究

  更多相關(guān)文章： 離子液體 聚3 4-乙撐二氧噻吩 電化學(xué)聚合 電化學(xué)傳感器 抗污染性能 多巴胺

【摘要】：本課題主要通過電化學(xué)聚合方法制備了不同種類的導(dǎo)電聚合物摻雜離子液體復(fù)合材料,并采用不同的表征手段對此類材料的微觀結(jié)構(gòu)、材料組成、電化學(xué)性能進(jìn)行了表征。研究結(jié)果表明,此復(fù)合材料具有較好的電化學(xué)性質(zhì)、生物抗污染等特性,對于電化學(xué)傳感器和生物抗污染界面材料等領(lǐng)域具有很好的推進(jìn)作用。本論文主要研究內(nèi)容簡述如下:(1)通過一種低成本的電沉積方法,成功制備了聚3,4-乙撐二氧噻吩(PEDOT)摻雜非水溶性離子液體(IL)1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺鹽的復(fù)合材料。將極少量(少于15μL)的離子液體(溶有0.1 M EDOT單體),滴加覆蓋在玻碳電極表面,然后在裝有支持電解質(zhì)的電化學(xué)池中進(jìn)行電化學(xué)聚合,此方案大大減少了實(shí)驗(yàn)中所需的昂貴的離子液體的用量,很好地降低了了實(shí)驗(yàn)成本。研究表明PEDOT/IL復(fù)合材料導(dǎo)電率高、性能穩(wěn)定,而且呈現(xiàn)出高度的納米微孔結(jié)構(gòu),對氧化多巴胺(DA)具有良好的的電化學(xué)催化活性�；赑EDOT/IL納米復(fù)合材料的高穩(wěn)定性和電催化性能,發(fā)展了穩(wěn)定性高、靈敏性好、選擇性強(qiáng)的多巴胺傳感器,檢測限低至51 nM。(2)通過電化學(xué)法合成制備了PEDOT摻雜非水溶性離子液體(IL)1-乙基-3-甲基咪唑雙三氟甲基磺酰亞胺鹽的納米復(fù)合材料(PEDOT/IL),并將其應(yīng)用于抗污染電化學(xué)傳感器。研究結(jié)果表明,PEDOT/IL復(fù)合材料具有多孔結(jié)構(gòu)(屏蔽效應(yīng))和很好的親水性(降低蛋白質(zhì)的非特異性吸附)等特性,同時(shí)具有很好的抗污染能力�；谄鋬�(yōu)越的導(dǎo)電性能和抗污染能力,PEDOT/IL復(fù)合材料可應(yīng)用于復(fù)雜生物體系中生物小分子(如多巴胺)的檢測。(3)通過電化學(xué)聚合法(循環(huán)伏安法、恒電位法)制備了新型導(dǎo)電聚合物PEDOT摻雜SIL(1-丁基-3甲基咪唑四氟硼酸鹽)復(fù)合材料。通過掃描電鏡(SEM)、X-射線能譜分析(EDS)和拉曼光譜分析等手段對復(fù)合材料微觀形貌和元素組成進(jìn)行分析。研究發(fā)現(xiàn)PEDOT/SIL復(fù)合材料具有較好的導(dǎo)電性能和大的比表面積,能夠有效改善傳感器對亞硝酸根和多巴胺的電化學(xué)催化性能。在最佳制備條件下得到的傳感器對亞硝酸根具有很好的還原催化性能,線性檢測范圍為0.5μM到2.45 mM,最低檢出限為169 nM(S/N=3)。與此同時(shí),此傳感器對DA具有較好的的催化效果,檢測DA濃度范圍為0.2-683.4μM,最低檢出限為69 nM。該傳感器在檢測DA時(shí),能夠有效避免抗壞血酸和尿酸的干擾。
【關(guān)鍵詞】：離子液體 聚3 4-乙撐二氧噻吩 電化學(xué)聚合 電化學(xué)傳感器 抗污染性能 多巴胺
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB33
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 離子液體10-12
• 1.1.1 離子液體概述10
• 1.1.2 離子液體研究進(jìn)展10-11
• 1.1.3 離子液體性能及其應(yīng)用11-12
• 1.2 導(dǎo)電聚合物12-15
• 1.2.1 導(dǎo)電聚合物研究進(jìn)展13
• 1.2.2 導(dǎo)電聚合物分類及其應(yīng)用13-15
• 1.2.3 導(dǎo)電聚合物的合成15
• 1.3 生物抗污染材料15-18
• 1.3.1 生物抗污染材料分類及性能16-18
• 1.3.2 生物抗污染材料性能表征18
• 1.4 電化學(xué)傳感器18-21
• 1.4.1 電化學(xué)傳感器的研究進(jìn)展19
• 1.4.2 電化學(xué)傳感器的分類及應(yīng)用19-21
• 1.5 本課題主要研究工作21-22
• 第二章 導(dǎo)電聚合物PEDOT摻雜離子液體復(fù)合材料的低成本制備及其性能研究22-36
• 2.1 引言22-23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分23-27
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器23-24
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑24
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)方法24-27
• 2.3 結(jié)果與討論27-35
• 2.3.1 PEDOT/IL納米復(fù)合薄膜的制備27-28
• 2.3.2 掃描電鏡與傅里葉紅外光譜表征28-29
• 2.3.3 交流阻抗表征29-30
• 2.3.4 循環(huán)伏安法表征電極對DA的電催化作用30-31
• 2.3.5 循環(huán)伏安法表征PEDOT/IL/GCE的電化學(xué)性能的穩(wěn)定性31-33
• 2.3.6 電流-時(shí)間曲線法表征電極對DA的電催化作用33-34
• 2.3.7 微分脈沖伏安法表征電極對DA的選擇性測定34-35
• 2.4 結(jié)論35-36
• 第三章 導(dǎo)電聚合物PEDOT摻雜非水溶性離子液體復(fù)合材料在抗污染電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用36-48
• 3.1 引言36-37
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分37-39
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器37
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑37-38
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)方法38-39
• 3.3 結(jié)果與討論39-47
• 3.3.1 PEDOT/IL修飾電極的抗污染性能39-41
• 3.3.2 PEDOT/IL復(fù)合材料親水性對抗污染性能的影響41-42
• 3.3.3 PEDOT/IL復(fù)合材料形貌對抗污染性能的影響42-44
• 3.3.4 電化學(xué)方法檢測PEDOT/IL復(fù)合材料的抗污染性能44-47
• 3.4 結(jié)論47-48
• 第四章 基于導(dǎo)電聚合物PEDOT摻雜水溶性離子液體復(fù)合材料的電化學(xué)傳感器研究48-64
• 4.1 引言48-49
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分49-52
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器49
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)試劑49-50
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)方法50-52
• 4.3 結(jié)果與討論52-63
• 4.3.0 PEDOT/SIL納米復(fù)合材料掃描電鏡與EDS表征52-53
• 4.3.1 PEDOT/SIL納米復(fù)合材料拉曼光譜表征53-54
• 4.3.2 PEDOT/SIL納米復(fù)合材料EIS電化學(xué)表征54-55
• 4.3.3 PEDOT/SIL修飾電極對NO2-的電催化作用55-59
• 4.3.4 PEDOT/SIL修飾電極對DA的電催化作用59-60
• 4.3.5 PEDOT/SIL復(fù)合材料聚合條件的優(yōu)化60-61
• 4.3.6 基于PEDOT/SIL的傳感器對DA的i-t檢測61-62
• 4.3.7 基于PEDOT/SIL的傳感器對DA檢測抗干擾性能檢測62-63
• 4.4 結(jié)論63-64
• 結(jié)論與展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-79
• 致謝79-80
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄80-81

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3 李星瑋,李曉宣,居明;導(dǎo)電聚苯胺在化學(xué)及電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用[J];化工新型材料;2000年09期

4 王春,何錫文;超分子在質(zhì)量敏感壓電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用[J];分析測試學(xué)報(bào);2001年01期

5 陸曉軍,鞠q

本文編號：821255