本文關(guān)鍵詞：基于碳納米復(fù)合材料的電化學(xué)傳感器的研究

  更多相關(guān)文章： 電化學(xué)生物傳感器 修飾電極 碳納米材料 復(fù)合材料 電催化

【摘要】：碳納米材料具有良好的導(dǎo)電性和較大的比表面積,能夠有效改善電極表面微結(jié)構(gòu),提高傳感器的選擇性和靈敏度,因此在電化學(xué)傳感器領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。碳納米復(fù)合材料是碳納米材料和其他材料通過物理或化學(xué)的方法結(jié)合形成的,集成了各組分的特殊性質(zhì)且具有協(xié)同效應(yīng)的一類復(fù)合材料。設(shè)計(jì)制備了三種碳納米復(fù)合材料,將其用于構(gòu)建電化學(xué)傳感器,并研究了其對(duì)于生物小分子的電催化性能。開展的主要工作如下：(1)通過電聚合法制備了聚甘氨酸/壁碳納米角修飾電極,并用于對(duì)多巴胺(DA)和對(duì)乙酰氨基酚(AC)的同時(shí)測定。通過聚甘氨酸和單壁碳納米角之間良好的協(xié)同效應(yīng),該傳感器對(duì)DA和AC表現(xiàn)出了良好的電催化作用。氧化峰電流和DA.AC的濃度呈線性關(guān)系,DA的線性范圍為2.0×10~(6)～2.0×10~(-4) mol L~(-1),檢出限為3.5×10~(-7)mol L~(-1) (S/N =3),AC的線性范圍為4.0×10~(-5)～1.2×10~(-3)molL~(-1),檢出限為2.3×10~(6) molL~(-1)(S/N=3)�？箟难�(AA)對(duì)DA和AC的測定無干擾。(2)通過電聚合法制備了磷鉬酸/壁碳納米角修飾電極,采用循環(huán)伏安法、交流阻抗法等電化學(xué)方法表征所制備電極的性能。研究表明,該傳感器對(duì)亞硝酸根(N02-)表現(xiàn)出了良好的電催化作用,在1.0×10~(-5)～ 1.9×10~(-3)mol L~(-1)的范圍內(nèi),電流與濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,檢出限為1.1×10~(6)mol L~(-1) (S/N=3)。該傳感器具有良好的選擇性,對(duì)AA、尿酸(UA)和DA無響應(yīng)。(3)通過改進(jìn)的Hummers法制備氧化石墨烯(GO),然后在三聚氰胺存在的條件下一步水熱法制備氮摻雜石墨烯氣凝膠(NGAs)。將NGAs修飾于電極表面,用于固定聚2-氨基吡啶(PAP)。NGAs/PAP修飾電極對(duì)H202表現(xiàn)出了良好的電催化性能,在1.0×10~(-5)～2.2×10~(-3)mol L~(-1)的范圍內(nèi),電流與濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,檢出限為9.0×10~(-7)mol L~(-1) (S/N=3)。AA、UA、DA等物質(zhì)對(duì)H202的測定無干擾,該傳感器具有良好的選擇性。
【關(guān)鍵詞】：電化學(xué)生物傳感器 修飾電極 碳納米材料 復(fù)合材料 電催化
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O657.1;TP212
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-21
• 1.1 電化學(xué)傳感器簡介10
• 1.2 電化學(xué)傳感器的分類10-13
• 1.2.1 電位型電化學(xué)傳感器10-11
• 1.2.2 電容型電化學(xué)傳感器11
• 1.2.3 電導(dǎo)型電化學(xué)傳感器11-12
• 1.2.4 電流型電化學(xué)傳感器12-13
• 1.3 電化學(xué)傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域13-14
• 1.3.1 環(huán)境檢測13
• 1.3.2 食品檢測13-14
• 1.3.3 生物醫(yī)學(xué)檢測14
• 1.4 電化學(xué)傳感器電極材料的研究現(xiàn)狀14-19
• 1.4.1 金屬及其化合物15
• 1.4.2 聚合物15-16
• 1.4.3 碳材料16-19
• 1.5 論文研究意義19
• 1.6 論文研究內(nèi)容19-20
• 1.7 論文創(chuàng)新點(diǎn)20-21
• 2 實(shí)驗(yàn)方法21-28
• 2.1 主要試劑與儀器21-22
• 2.1.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑21-22
• 2.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器22
• 2.2 材料表征22-23
• 2.2.1 掃描電子顯微分析22-23
• 2.2.2 透射電子顯微分析23
• 2.2.3 X射線光電子能譜分析23
• 2.3 修飾電極的制備與電化學(xué)性能測試23-28
• 2.3.1 修飾電極的制備23-24
• 2.3.2 電化學(xué)性能測試24-28
• 3 聚甘氨酸/單壁碳納米角修飾電極的制備及其對(duì)對(duì)乙酰氨基酚和多巴胺的電催化行為研究28-44
• 3.1 前言28-29
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分29-31
• 3.2.1 電極材料的制備29-30
• 3.2.2 電極材料的表征30
• 3.2.3 修飾電極的制備30
• 3.2.4 修飾電極的表征30-31
• 3.3 結(jié)果與討論31-42
• 3.3.1 SWCNHs的形貌分析31-32
• 3.3.2 電聚合及掃描圈數(shù)的影響32-34
• 3.3.3 修飾電極在鐵氰化鉀溶液中的電化學(xué)行為34-36
• 3.3.4 DA和AC在修飾電極上的電化學(xué)行為36-38
• 3.3.5 pH對(duì)DA和AC電化學(xué)行為的影響38-40
• 3.3.6 DA和AC的定量測定40-41
• 3.3.7 修飾電極的抗干擾性研究41-42
• 3.3.8 修飾電極的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性研究42
• 3.4 本章小結(jié)42-44
• 4 磷鉬酸/單壁碳納米角修飾電極的制備及其對(duì)亞硝酸根的電催化行為研究44-53
• 4.1 前言44-45
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分45-46
• 4.2.1 電極材料的制備45
• 4.2.2 電極材料的表征45
• 4.2.3 修飾電極的制備45
• 4.2.4 修飾電極的表征45-46
• 4.3 結(jié)果與討論46-52
• 4.3.1 SWCNHs的形貌分析46
• 4.3.2 電聚合PMo_(12)46-47
• 4.3.3 修飾電極在鐵氰化鉀溶液中的電化學(xué)行為47-48
• 4.3.4 掃描速率的影響48-49
• 4.3.5 NO_2~-在修飾電極上的電化學(xué)行為49-51
• 4.3.6 NO_2~-的定量測定51-52
• 4.3.7 修飾電極的穩(wěn)定性和抗干擾性能力研究52
• 4.4 本章小結(jié)52-53
• 5 聚2-氨基吡啶/氮摻雜石墨烯氣凝膠修飾電極的制備及其對(duì)雙氧水的電催化行為研究53-65
• 5.1 前言53-54
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分54-56
• 5.2.1 電極材料的制備54-55
• 5.2.2 電極材料的表征55
• 5.2.3 修飾電極的制備55-56
• 5.2.4 修飾電極的表征56
• 5.3 結(jié)果與討論56-64
• 5.3.1 NGAs的形貌分析56-57
• 5.3.2 NGAs的XPS分析57-58
• 5.3.3 電聚合2-AP58-59
• 5.3.4 修飾電極在鐵氰化鉀溶液中的電化學(xué)行為59-61
• 5.3.5 H_2O_2在修飾電極上的電化學(xué)行為61-62
• 5.3.6 H_2O_2的定量測定62-63
• 5.3.7 修飾電極的穩(wěn)定性和抗干擾性能力研究63-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間的論文發(fā)表情況及所獲獎(jiǎng)勵(lì)80-81

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本文編號(hào)：1090312