【摘要】：目前,隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,環(huán)境、能源以及食品安全等問(wèn)題獲得越來(lái)越多的關(guān)注,從而生物分子的檢測(cè)便顯得越發(fā)重要。碳材料具有化學(xué)穩(wěn)定性好、導(dǎo)電性好、制備方法簡(jiǎn)單、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),是設(shè)計(jì)電化學(xué)傳感器的理想基底和重要組成部分。普魯士藍(lán)(PB)則具有優(yōu)良的磁性、電催化和電化學(xué)性能。因此,本論文以普魯士藍(lán)(PB)和不同的碳材料作為主要組成部分制備了三種電化學(xué)傳感器,分別電化學(xué)檢測(cè)水合肼、抗壞血酸和多巴胺;主要內(nèi)容如下:1.首先利用電化學(xué)沉積法,直接將普魯士藍(lán)和殼聚糖(CS)沉積到預(yù)處理的碳布(CC)上,得到電極PB/CS/CC。并用X-射線衍射(XRD)、紅外光譜(FTIR)、掃描電鏡(SEM)以及電化學(xué)測(cè)試等手段對(duì)三元電極材料進(jìn)行表征。然后將PB/CS/CC電極應(yīng)用于抗壞血酸的檢測(cè),結(jié)果表明該傳感器具有超高的靈敏度、較低的檢測(cè)限和寬的檢測(cè)范圍,并且在實(shí)際樣品的檢測(cè)中顯示出很好的性能。2.制備了金屬有機(jī)骨架材料(ZIF-67),并將其作為模板碳化后得到摻雜鈷的多孔碳十二面體(CNP)。隨后利用CNP催化合成PB,得到復(fù)合物PB/CNP。最后再利用聚吡咯(PPy)包裹PB/CNP,得到復(fù)合材料PB/CNP/PPy。接著為了檢測(cè)復(fù)合材料形貌和結(jié)構(gòu),用XRD、FTIR、SEM以及電化學(xué)測(cè)試等手段對(duì)三元電極材料進(jìn)行表征,并利用紫外可見分光儀進(jìn)行PB合成的動(dòng)力學(xué)研究,結(jié)果表明CNP可促進(jìn)PB的合成。然后將該復(fù)合電極應(yīng)用于電催化檢測(cè)水合肼,結(jié)果表明PB/CNP/PPy電極具有超長(zhǎng)檢測(cè)范圍、較低檢測(cè)限、較高靈敏度、以及很好的電化學(xué)穩(wěn)定性和抗干擾能力。3.以碳化有機(jī)微球的方式制備碳微球(C),再利用碳微球來(lái)催化合成PB,制備了PB/C復(fù)合材料,隨后又利用PPy來(lái)包裹PB/C材料,最終制備了PB/C/PPy復(fù)合材料,利用透射電鏡(TEM)、SEM、FTIR、XRD等手段對(duì)材料進(jìn)行表征。最終使用滴涂的方式制備了PB/C/PPy修飾電極用以檢測(cè)多巴胺,發(fā)現(xiàn)該電極是一種優(yōu)良的多巴胺傳感器。
[Abstract]:At present, with the rapid development of economy, more and more attention has been paid to the environment, energy and food safety, so the detection of biomolecules has become more and more important. Carbon has the advantages of good chemical stability, good electrical conductivity, simple preparation method and low cost. It is an ideal substrate and an important part in the design of electrochemical sensors. Prussian blue (PB) has excellent magnetic, electrocatalytic and electrochemical properties. Therefore, three kinds of electrochemical sensors were prepared by using Prussian blue (PB) and different carbon materials as the main components in this thesis. The electrochemical detection of hydrazine hydrate, ascorbic acid and dopamine was carried out respectively. The main contents are as follows: 1. Firstly, Prussian blue and chitosan (CS) were deposited directly on the pretreated carbon cloth (CC) by electrochemical deposition method, and the electrode PBS / CS / CCS was obtained. The ternary electrode materials were characterized by X-ray diffraction (XRD),) infrared spectrum (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and electrochemical measurement. Then the PB/CS/CC electrode is applied to the detection of ascorbic acid. The results show that the sensor has high sensitivity, low detection limit and wide detection range, and shows good performance in the actual sample detection. A metal-organic skeleton material (ZIF-67) was prepared and used as a template for carbonization to obtain cobalt-doped (CNP). With porous carbon dodecahedron. After that, PBs were synthesized by CNP catalysis, and the complex PBR / CNP was obtained. Finally, the polypyrrole (PPy) was used to encapsulate the PBR / CNP, and then the composite PBR / CNP / PPy. was obtained. Then, in order to detect the morphology and structure of the composite, the ternary electrode materials were characterized by XRDI FTIR SEM and electrochemical measurement. The kinetics of PB synthesis was studied by UV-Vis spectrometer. The results showed that CNP could promote the synthesis of PB. Then the composite electrode is applied to the electrocatalytic detection of hydrazine hydrate. The results show that the PB/CNP/PPy electrode has the characteristics of super-long detection range, low detection limit, high sensitivity, good electrochemical stability and anti-interference ability. Carbon microspheres (C),) were prepared by carbonized organic microspheres, and then PB/C composites were prepared by using carbon microspheres to catalyze the synthesis of PBBs, and then PPy was used to encapsulate PB/C materials. Finally, PB/C/PPy composites were prepared. The materials were characterized by transmission electron microscopy (TEM), SEMX, FTIR, XRD and so on. Finally, the PB/C/PPy modified electrode was prepared by drip coating to detect dopamine, and it was found that the electrode was an excellent dopamine sensor.
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O657.1;TP212

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本文編號(hào)：2199293