本文關鍵詞：基于炭黑復合納米材料修飾電極的制備及對有毒有害物質的電化學檢測

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【摘要】：納米材料由于其本身具有不同的形狀、組成、尺寸、量子尺寸效應、表面效應及小尺寸效應,而呈現(xiàn)出許多優(yōu)異特性,如:比表面積大、吸附能力強、催化率高、表面反應活性高等,使其成為電化學傳感器中優(yōu)選材料。炭黑納米粒子作為碳材料之一,與其他碳材料(例如碳納米管、石墨烯、玻碳)相比,由于價格便宜,導電性能好,比表面積大,吸附性能強的優(yōu)點,可以更好地應用于電化學檢測領域。金屬納米粒子,不僅具有納米材料的基本特性,而且具有獨特的物理化學性能、催化活性和電磁學特性,在許多領域如光學、電磁學、催化劑、生物制藥等方面廣泛應用。離子液體是一種在室溫呈液態(tài)的有機熔鹽,具有良好的導電性,催化活性、電化學穩(wěn)定性、寬的電位窗口的優(yōu)點,由于其獨特的性質可被應用于電化學設備,如電池、燃料電池、電化學傳感器中。本論文的工作致力于炭黑納米粒子及其復合材料的制備用于有毒有害物質的電化學檢測分析。主要內容分為以下三個部分:一、蘇丹紅I在銀/炭黑復合納米材料修飾玻碳電極上的電化學行為本工作利用化學還原法合成銀/炭黑(Ag/CB)復合納米材料,修飾在電極表面。采用循環(huán)伏安法和交流阻抗等方法對電極的電化學行為和優(yōu)化條件進行研究。修飾電極Ag/CB/GCE明顯提高了蘇丹紅I的氧化還原峰電流。在最優(yōu)條件下,采用方波伏安技術(SWV)對蘇丹紅I的檢測下限進行研究,結果表明,在0.01~20μM濃度范圍內,氧化峰電流與濃度呈線性關系,檢出限為5.34n M(S/N=3)。該修飾方法簡單,對實際樣品中檢測蘇丹紅I取得了良好的效果。二、Fe3O4NPs/MWNTs-CB/GCE修飾電極及對蘇丹紅I的電化學測定的研究本實驗中Fe3O4NPs/MWNTs-CB/GCE修飾電極可以顯著的增強蘇丹紅I在電極反應上-OH的氧化峰電流。該方法相對于工作一中修飾電極的穩(wěn)定性得到提高,靈敏度增大。采用差分脈沖伏安法進行線性測定。結果表明,氧化峰電流與濃度在0.02~0.8μM范圍內呈線性關系,檢出限為1.2 n M(S/N=3)。三、離子液體/炭黑納米粒子修飾電極的制備及同時測定對苯二酚和鄰苯二酚本工作利用CB納米粒子和離子液體(1-丁基-3-甲基咪唑溴鹽)層層修飾電極,構建了一種新型修飾方法實現(xiàn)了對苯二酚(HQ)和鄰苯二酚(CC)的同時檢測,通過CV、DPV等電化學表征。實驗結果表明,IL/CB/GCE修飾電極可以同時檢測HQ和CC,檢測線性范圍分別為1×10—5~8.8×10—3 M,1×10—5~3.2×10—3 M,檢出限分別為4.3×10—6 M,3.6×10—6 M(S/N=3)。該實驗說明了CB和IL對HQ和CC這兩種同分異構體有明顯的催化性能,可在實際水樣中同時檢測這兩種物質。
【學位授予單位】：上海師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O657.1

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