石墨烯修飾電極在電化學(xué)傳感器和生物傳感器中的應(yīng)用研究
本文關(guān)鍵詞:石墨烯修飾電極在電化學(xué)傳感器和生物傳感器中的應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本文主要研究了石墨烯修飾電極的制備及其在傳感器中的應(yīng)用。主要包括三部分內(nèi)容:基于石墨烯負載納米鈀的葡萄糖生物傳感器,基于硫堇/石墨烯復(fù)合材料修飾電極的NADH生物傳感器以及基于1,10-菲羅啉-5,6-二酮/石墨烯的電化學(xué)抗壞血酸傳感器和NADH生物傳感器。我們進行了以下的主要研究: (1)利用一步化學(xué)還原法合成了石墨烯/鈀納米復(fù)合材料,此納米復(fù)合材料修飾電極對過氧化氫就有良好的催化性能,基于這一點,我們將葡萄糖氧化酶通過戊二醛交聯(lián)的方法固定到電極表面。在0.5V的工作電位條件下,該葡萄糖傳感器具有優(yōu)良的電分析性能:較短的響應(yīng)時間(3秒),高靈敏度(14.1A·mM-1),低檢出限(0.034mM)以及良好的穩(wěn)定性。 (2)利用電還原法制備的石墨烯吸附硫堇電子媒介體的方法制備硫堇/石墨烯修飾電極,我們研究了該電極的動力學(xué)并發(fā)現(xiàn)其對NADH的氧化具有很好的催化性能,基于這一點,我們將此修飾電極作為NADH生物傳感器來測定NADH。我們發(fā)現(xiàn)該生物傳感器對NADH的靈敏度為6.44μA·mM-1,檢出限(3S/N)為0.035μM,線性范圍為1mM,說明該生物傳感器對NADH具有很好的電分析性能。 (3)我們還是利用化學(xué)還原法合成了石墨烯制備了石墨烯修飾電極,隨后將此材料吸附1,10-菲羅啉-5,6-二酮/石墨烯,制備了1,10-菲羅啉-5,6-二酮/石墨烯/石墨烯修飾電極,,我們研究了該修飾電極的動力學(xué),還發(fā)現(xiàn)該修飾電極對抗壞血酸和NADH具有很好的催化性能,基于這一點,我們將此傳感器作為抗壞血酸電化學(xué)傳感器和NADH生物傳感器。我們發(fā)現(xiàn),該傳感器不論是對抗壞血酸還是NADH都具有很好電分析性能。最重要的是,其中的抗壞血酸電化學(xué)傳感器對于實際樣品的測定有著非常令人滿意的結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】:傳感器 石墨烯 鈀納米粒子 葡萄糖氧化酶 硫堇 1 10-菲羅啉-5 6-二酮
【學(xué)位授予單位】:東北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號】:O657.1;TP212
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 文獻綜述8-19
- 1.1 石墨烯概述8-11
- 1.1.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)8
- 1.1.2 石墨烯的制備8-10
- 1.1.3 石墨烯的表征10-11
- 1.2 石墨烯的功能化11-12
- 1.2.1 共價鍵合功能化11
- 1.2.2 非共價鍵和功能化11-12
- 1.2.3 摻雜功能化12
- 1.3 石墨烯的電分析應(yīng)用12-14
- 1.3.1 石墨烯電源材料12-13
- 1.3.2 石墨烯復(fù)合材料13
- 1.3.3 石墨烯晶體管13
- 1.3.4 石墨烯傳感器13-14
- 1.4 展望14-15
- 1.5 本工作意義15-16
- 參考文獻16-19
- 第二章 基于石墨烯負載納米鈀的葡萄糖生物傳感器19-35
- 2.1 前言19-20
- 2.2 實驗部分20-21
- 2.2.1 試劑20
- 2.2.2 石墨氧化物的合成20
- 2.2.3 石墨烯/鈀納米復(fù)合物的合成20-21
- 2.2.4 石墨烯/鈀/葡萄糖氧化酶生物傳感器的制備21
- 2.3 結(jié)果與討論21-31
- 2.3.1 石墨烯/鈀納米復(fù)合物的表征21-23
- 2.3.2 石墨烯/鈀/玻碳電極對過氧化氫的電化學(xué)性質(zhì)23-26
- 2.3.3 葡萄糖傳感器26-31
- 結(jié)論31-32
- 參考文獻32-35
- 第三章 基于硫堇/石墨烯復(fù)合材料修飾電極的 NADH 傳感器35-50
- 3.1 前言35-36
- 3.2 實驗部分36-37
- 3.2.1 儀器與試劑36
- 3.2.2 硫堇/石墨烯/玻碳電極的制備36-37
- 3.3 結(jié)果與討論37-46
- 3.3.1 硫堇/石墨烯復(fù)合材料表征37-39
- 3.3.2 硫堇/石墨烯/玻碳電極的動力學(xué)表征39-42
- 3.3.3 硫堇/石墨烯/玻碳電極對 NADH 的催化性能42-46
- 結(jié)論46-47
- 參考文獻47-50
- 第四章 基于 1,10-菲羅啉-5,6-二酮/石墨烯的電化學(xué)抗壞血酸傳感器和 NADH 生物傳感器50-70
- 4.1 前言50-51
- 4.2 實驗部分51-52
- 4.2.1 試劑與儀器51
- 4.2.2 PD/RGO 玻碳修飾電極的制備51-52
- 4.3 結(jié)果與討論52-66
- 4.3.1 PD/RGO 納米復(fù)合材料的表征52-53
- 4.3.2 PD/RGO 修飾電極的動力學(xué)表征53-55
- 4.3.3 PD/RGO 修飾電極的電化學(xué)行為55-58
- 4.3.4 PD/RGO 修飾電極的對抗壞血酸的電摧化行為58-59
- 4.3.5 電流型抗壞血酸傳感器59-62
- 4.3.6 電流型抗壞血酸傳感器的實際樣品應(yīng)用62
- 4.3.7 PD/RGO 修飾電極對 NADH 的電摧化行為62-64
- 4.3.8 電流型 NADH 傳感器64-66
- 結(jié)論66-67
- 參考文獻67-70
- 致謝70-71
- 在學(xué)期間公開發(fā)表論文及著作情況71
【相似文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 宋洪松;劉大博;;石墨烯的制備及石墨烯/PVDF復(fù)合材料介電性能的研究[J];化學(xué)工程師;2011年08期
2 陳成猛;楊永崗;溫月芳;楊全紅;王茂章;;有序石墨烯導(dǎo)電炭薄膜的制備[J];新型炭材料;2008年04期
3 黃桂榮;陳建;;石墨烯的合成與應(yīng)用[J];炭素技術(shù);2009年01期
4 周俊文;馬文石;;石墨烯及其納米復(fù)合材料的研究[J];化工新型材料;2010年03期
5 李智軍;張暉;薛河;;石墨烯納米片及其場發(fā)射性能研究[J];化工新型材料;2010年S1期
6 王平華;王志剛;劉春華;唐龍祥;向康;;基于π-π相互作用合成星型聚丙烯腈-石墨烯復(fù)合材料[J];功能高分子學(xué)報;2010年04期
7 王燦;詹亮;喬文明;凌立成;;爆炸法合成石墨烯(英文)[J];新型炭材料;2011年01期
8 翟譯晨;翟冠杰;;后摩爾時代取代硅的微電子材料——碳納米管和石墨烯[J];南京信息工程大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年02期
9 韓鵬昱;劉偉;謝亞紅;張希成;;石墨烯與太赫茲科學(xué)[J];物理;2009年06期
10 黃毅;陳永勝;;石墨烯的功能化及其相關(guān)應(yīng)用[J];中國科學(xué)(B輯:化學(xué));2009年09期
中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 黃毅;梁嘉杰;張龍;許艷菲;王燕;馬延風(fēng);李飛飛;陳永勝;;石墨烯—聚合物高性能復(fù)合材料的制備及性質(zhì)研究[A];2009年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集(上冊)[C];2009年
2 胡連哲;韓雙;李海娟;徐國寶;;電化學(xué)發(fā)光分析新材料及新應(yīng)用[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第09分會場摘要集[C];2010年
3 董良旭;張春梅;陳強;劉福平;;等離子化學(xué)氣相沉積生長石墨烯的研究[A];第十四屆全國等離子體科學(xué)技術(shù)會議暨第五屆中國電推進技術(shù)學(xué)術(shù)研討會會議摘要集[C];2009年
4 彭海琳;劉忠范;;狄拉克納米材料與器件[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第04分會場摘要集[C];2010年
5 黃毅;梁嘉杰;張龍;許艷菲;王燕;馬延風(fēng);陳永勝;;石墨烯功能復(fù)合材料的制備及應(yīng)用[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會中日青年化學(xué)家論壇摘要集[C];2010年
6 徐宇曦;石高全;;石墨烯和卟琳的超分子組裝及其傳感應(yīng)用[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第04分會場摘要集[C];2010年
7 楊乃亮;翟錦;王丹;;利用二維石墨烯橋增強染料敏化太陽能電池中光生電子的傳輸[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第10分會場摘要集[C];2010年
8 盧春華;李娟;朱春玲;楊黃浩;;基于石墨烯的生物大分子傳感[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第09分會場摘要集[C];2010年
9 劉吉洋;郭少軍;翟月明;李丹;汪爾康;;肉豆蔻酰磷脂酰甘油保護石墨烯的制備[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第09分會場摘要集[C];2010年
10 劉云圻;魏大程;狄重安;武斌;郭云龍;于貴;;少數(shù)層石墨烯的可控制備和電性能研究[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第04分會場摘要集[C];2010年
中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 許士才;石墨烯的制備、表征及光電性質(zhì)應(yīng)用研究[D];山東師范大學(xué);2014年
2 苗萌;小分子在二氧化鈦和石墨烯表面吸附與反應(yīng)的第一性原理研究[D];浙江大學(xué);2014年
3 張學(xué)全;石墨烯的功能化及其光電性能研究[D];天津大學(xué);2011年
4 李海東;石墨烯納米結(jié)構(gòu)中的電子輸運性質(zhì)[D];吉林大學(xué);2009年
5 袁建輝;石墨烯中的電子及其輸運性質(zhì)的研究[D];華中科技大學(xué);2012年
6 李云芳;納米粒子誘導(dǎo)石墨烯卷曲及形態(tài)演變[D];山東大學(xué);2012年
7 馬東偉;金屬摻雜的石墨烯及相關(guān)體系電子態(tài)和自旋—軌道耦合性質(zhì)的理論研究[D];復(fù)旦大學(xué);2012年
8 呂偉;石墨烯的宏量制備、可控組裝及電化學(xué)性能研究[D];天津大學(xué);2012年
9 王紀剛;石墨烯的制備及相關(guān)器件的研究[D];北京交通大學(xué);2014年
10 敖志敏;納米材料玻璃化轉(zhuǎn)變和石墨烯界面及其吸附性質(zhì)的計算機模擬研究[D];吉林大學(xué);2008年
中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 李金霞;石墨烯摻雜碳印刷陣列電極的制作及其應(yīng)用研究[D];寧夏大學(xué);2014年
2 馮藍;烷基化石墨烯和石墨烯量子點的制備、表征及性能研究[D];廈門大學(xué);2014年
3 吳玲玲;氧化石墨烯表面改性聚乳酸薄膜的制備與性能研究[D];浙江理工大學(xué);2014年
4 許濤;三維金屬/石墨烯復(fù)合結(jié)構(gòu)制備及表面增強拉曼效應(yīng)研究[D];浙江理工大學(xué);2014年
5 徐功浩;石墨烯CVD法制備工藝優(yōu)化及實現(xiàn)瞼板腺熱敷功能研究[D];廈門大學(xué);2014年
6 袁明;金屬/石墨烯復(fù)合材料的制備及催化性能研究[D];浙江理工大學(xué);2014年
7 王新慧;Fe_3O_4/石墨烯納米復(fù)合材料的制備及在鋰離子電池中的應(yīng)用[D];山西師范大學(xué);2014年
8 湯正林;離子液體聚合物電解質(zhì)和SnO_2-石墨烯復(fù)合負極材料研究[D];吉林大學(xué);2009年
9 李遠謀;石墨烯聲子結(jié)構(gòu)及熱學(xué)性質(zhì)[D];湖南師范大學(xué);2008年
10 韋勇;拉力調(diào)控下石墨烯電子性質(zhì)的理論研究[D];浙江師范大學(xué);2009年
本文關(guān)鍵詞:石墨烯修飾電極在電化學(xué)傳感器和生物傳感器中的應(yīng)用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:266036
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxue/266036.html