本文關(guān)鍵詞：多孔碳納米材料電化學(xué)生物傳感性能研究

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【摘要】：碳納米材料的飛速發(fā)展已經(jīng)引起了社會各界的廣泛關(guān)注。其中,多孔碳材料因其具有大量的孔,高的表面積以及獨(dú)特的結(jié)構(gòu),而廣泛應(yīng)用于氣體分離、水的凈化、催化劑載體、電容器和燃料電池中。最近幾年多孔碳材料被成功地應(yīng)用于電催化領(lǐng)域,并且獲得了較好的分析結(jié)果。因此,在前人研究的基礎(chǔ)上,本論文詳細(xì)研究了兩種新型多孔碳材料的電化學(xué)應(yīng)用,主要包括以下內(nèi)容:1.通過自組裝方法和溶液生長過程合成了一種新型的介孔碳纖維(MCF),并用差分脈沖伏安法,將MCF改性的玻碳電極(MCF/GCE)用于同時檢測四種DNA堿基(鳥嘌呤G,腺嘌呤A,胸腺嘧啶T,胞嘧啶C)。與GCE相比,MCF/GCE顯著增強(qiáng)了峰值電流,降低了峰電位,表現(xiàn)出了良好的電化學(xué)活性。嘧啶堿基具有較高的氧化電位和較低的電子轉(zhuǎn)移動力,而MCF/GCE可以大大加速嘧啶堿基的電子轉(zhuǎn)移能力,實(shí)現(xiàn)了同時檢測四種堿基,并且檢出限低,選擇性高,線性范圍寬。更重要的是,MCF/GCE被成功用于檢測鯡魚精中的堿基,并獲得滿意的結(jié)果。此外,MCF/GCE展現(xiàn)出了高穩(wěn)定性和較好的重現(xiàn)性。MCF/GCE對嘌呤和嘧啶DNA堿基這些優(yōu)越的電性能為我們進(jìn)一步研究DNA生物傳感器奠定了基礎(chǔ)。2.我們制備了左旋手性碳納米管(CCNT),利用羧酸兩性分子與吡咯單體之間的靜電相互作用,在不同的碳化溫度下,碳化自組裝的手性聚吡咯,合成了一系列的樣品,并用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、氮?dú)馕�、X射線光電子能譜等對這些化合物進(jìn)行了表征。多巴胺(DA),抗壞血酸(AA),尿酸(UA),過氧化氫(H2O2)和NADH作為探針用來驗(yàn)證新型碳納米管CCNT的電化學(xué)生物傳感性能。結(jié)果表明,對于上述分析物,CCNT能顯著降低其峰電位,增加峰電流,與普通碳納米管相比表現(xiàn)出更高的電催化活性。此外,文中針對BET表面積和不同碳化溫度下的N鍵類型(吡咯N、吡啶N、石墨化N)對分析物催化性能的影響進(jìn)行了詳細(xì)論述,結(jié)果表明,CCNT-900具有最大的BET表面積,石墨化N含量最高,對上述分析物具有最好的電催化性能。CCNT優(yōu)異的電化學(xué)性能使其在未來的電化學(xué)生物傳感領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：多孔碳 納米復(fù)合材料 電催化 生物小分子
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O613.71;O657.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 多孔材料10
• 1.1.1 多孔材料的分類10
• 1.2 多孔碳材料10-12
• 1.2.1 碳纖維（CF）11
• 1.2.2 碳納米管（CNT）11
• 1.2.3 有序介孔碳（OMC）11
• 1.2.4 多孔石墨烯11-12
• 1.3 多孔碳材料的制備12-15
• 1.3.1 活化法12
• 1.3.2 模板法12-15
• 1.4 多孔碳材料在電化學(xué)中的應(yīng)用15-16
• 1.4.1 燃料電池15
• 1.4.2 電分析化學(xué)15-16
• 1.5 本工作的內(nèi)容和意義16-17
• 第2章 新型介孔碳纖維修飾電極直接電化學(xué)測定DNA堿基17-29
• 2.1 前言17-18
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分18-19
• 2.2.1 儀器和試劑18
• 2.2.2 MCF的合成和電極制備18-19
• 2.2.3 DNA樣品制備19
• 2.3 結(jié)果與討論19-28
• 2.3.1 MCF的表征19-20
• 2.3.2 電化學(xué)反應(yīng)20-22
• 2.3.3 G和A的電化學(xué)行為22
• 2.3.4 G和A的測定22-23
• 2.3.5 分析應(yīng)用23-24
• 2.3.6 T和C的測定24-26
• 2.3.7 檢測四元混合物中的G,A,T,C26
• 2.3.8 同時檢測GATC26-27
• 2.3.9 MCF/GCE的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性27-28
• 2.4 結(jié)論28-29
• 第3章 新型左手螺旋手性碳納米管電化學(xué)生物傳感研究29-41
• 3.1 前言29
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分29-31
• 3.2.1 試劑和儀器29-30
• 3.2.2 制備CCNT-X樣品30
• 3.2.3 修飾電極的制備30-31
• 3.3 結(jié)果與討論31-40
• 3.3.1 CCNT-x的表征31-33
• 3.3.2 電催化氧化AA、DA、UA33-34
• 3.3.3 電化學(xué)檢測AA、DA、UA34-36
• 3.3.4 安培法檢測AA、DA、UA36-38
• 3.3.5 電化學(xué)檢測H_2O_238-39
• 3.3.6 電催化NADH39-40
• 3.4 結(jié)論40-41
• 參考文獻(xiàn)41-51
• 致謝51-52
• 攻讀學(xué)位期間取得的科研成果52

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5 宋云峰;王先友;白艷松;王灝;胡本安;舒洪波;楊秀康;易蘭花;鞠博偉;張小艷;;鋰空氣電池空氣電極層次多孔碳的制備及其性能(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2013年12期

6 王毅,高德淑,李朝輝,蔣晶,蘇光耀;離子液體在多孔碳電極上的電化學(xué)性能[J];化學(xué)研究;2005年02期

7 陳邵湘;張歆;;聚酰亞胺多孔碳膜的制備及其表征和應(yīng)用[J];化學(xué)研究;2010年01期

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1 杜振宇;馬馨蕊;劉振;閻子峰;;氮摻雜多孔碳的制備及CO_2吸附性能研究[A];第十四屆全國青年催化學(xué)術(shù)會議會議論文集[C];2013年

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本文編號：1096943