本文關(guān)鍵詞：石墨烯復(fù)合材料化學(xué)修飾電極的制備及應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：石墨烯憑借優(yōu)異的導(dǎo)電性能、大的比表面積以及良好的生物相容性和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點,在成功獲得2010年諾貝爾獎的同時也引起了科學(xué)界對納米結(jié)構(gòu)碳材料的新一輪研究熱潮。在電分析化學(xué)領(lǐng)域中,石墨烯及其相關(guān)材料化學(xué)修飾電極成為近年來的研究熱點,尤其是基于石墨烯的復(fù)合材料,如石墨烯與其它碳基納米材料的復(fù)合材料;石墨烯與金屬納米粒子及其氧化物的復(fù)合材料;石墨烯與有機聚合物的復(fù)合材料等更是引起了電分析化學(xué)工作者的高度興趣。石墨烯復(fù)合材料結(jié)合了兩種材料的優(yōu)點,它們之間的相互協(xié)同作用,使其具有更快的電子遷移率、更大的比表面積、更好的生物相容性。本論文采用電化學(xué)沉積法、原位化學(xué)還原法等方法分別制備了聚三聚氰胺/石墨烯復(fù)合材料修飾電極、納米金/石墨烯復(fù)合材料修飾電極、多壁碳納米管/石墨烯復(fù)合材料修飾電極及納米金/多壁碳納米管/石墨烯復(fù)合材料修飾電極,并采用X射線粉末衍射實驗、電子掃描電鏡表征實驗以及電化學(xué)阻抗實驗等多種實驗方法對制備的電極進行了表征。在此基礎(chǔ)上,分別研究了尿酸、多巴胺、異煙肼、雙酚A及亞硝酸根等物質(zhì)在上述修飾電極上的電化學(xué)性質(zhì),并建立了相關(guān)樣品中上述物質(zhì)的電化學(xué)分析方法。本研究工作在拓展石墨烯材料在電化學(xué)傳感中的應(yīng)用,改善相關(guān)物質(zhì)電化學(xué)方法的分析性能,豐富化學(xué)修飾電極的研究內(nèi)容等方面均具有重要的意義。本論文主要內(nèi)容如下:1.采用電化學(xué)沉積法制備了聚三聚氰胺/石墨烯復(fù)合材料修飾電極(poly-(MA)/ERGO/GCE)。研究了抗壞血酸(Ascorbic acid,AA)、尿酸(Uric acid,UA)和多巴胺(Dopamine,DA)在poly-(MA)/ERGO/GCE上的電化學(xué)性質(zhì)和區(qū)分能力。實驗結(jié)果表明,在大量AA存在下,該修飾電極對UA和DA具有良好的檢測能力并且可以將此三種物質(zhì)的氧化峰完全分離。利用微分脈沖伏安法(DPV)測定UA和DA的線性范圍均為1.0×10-8~5.0×10-6 mol·L-1,檢出限均為5.0×10-9 mol·L-1(3sb)。2.結(jié)合納米金和石墨烯在電化學(xué)傳感方面的優(yōu)點,采用電化學(xué)沉積法制備了納米金/石墨烯復(fù)合膜化學(xué)修飾電極(Au NPs/GR/GCE)。研究了異煙肼(isoniazid,INZ)在Au NPs/GR/GCE上的電化學(xué)行為。實驗結(jié)果表明,Au NPs/GR/GCE對異煙肼的電化學(xué)氧化具良好的檢測能力及高的選擇性。在優(yōu)化條件下,氧化峰電位為0.31V,循環(huán)伏安法測定異煙肼的線性范圍為1.0×10-7 mol·L-1~1.0×10-4 mol·L-1,檢出限為5.0×10-8 mol·L-1(3sb),并用此方法測定了針劑中異煙肼的含量。3.采用原位化學(xué)還原法制備了多壁碳納米管(MWCNT)-石墨烯(GR)納米復(fù)合材料(MWCNT-GR),并采用滴涂法制備了該復(fù)合材料修飾的玻碳電極(MWCNT-GR/GCE),研究了異煙肼(Isoniazid,INZ)在該修飾電極上的電化學(xué)行為。實驗結(jié)果表明,MWCNT-GR/GCE對異煙肼有良好的檢測能力。在優(yōu)化條件下,氧化峰電位為0.35V,線性掃描伏安法測定異煙肼的線性范圍為1.0×10-7 mol·L-1~1.0×10-4 mol·L-1,檢出限為5.0×10-8 mol·L-1(3sb)。4.采用滴涂法結(jié)合電化學(xué)沉積技術(shù)從含有氧化石墨烯的溶液中制備了石墨烯(GR)/多壁碳納米管(MWCNT)復(fù)合膜修飾電極(GR/MWCNT/GCE)。研究了亞硝酸根(NO2-)在該修飾電極上的電化學(xué)行為。實驗結(jié)果表明,亞硝酸根在GR/MWCNT/GCE上有良好的電化學(xué)響應(yīng)。在p H 7.0的PBS緩沖溶液中,采用DPV法測定亞硝酸根的線性范圍為1.0×10-7 mol·L-1~1.7×10-3 mol·L-1,檢出限為5.0×10-8 mol·L-1(3sb)與已報到的修飾電極相比,該修飾電極具有制備方法簡單,線性范圍寬及檢出限低等優(yōu)點。5.進一步采用電化學(xué)方法制備了納米金(Au)/石墨烯(GR)/多壁碳納米管(MWCNT)復(fù)合膜修飾電極(Au/GR/MWCNT/GCE),研究了雙酚A(Bisphenol A,BPA)在Au/GR/MWCNT/GCE上的電化學(xué)行為。實驗結(jié)果表明,在p H 7.0的PBS緩沖溶液中,Au/GR/MWCNT/GCE對BPA有良好的檢測能力。在優(yōu)化條件下,采用DPV法測定DPV的線性范圍為5.0×10-9 mol·L-1~2.0×10-5 mol·L-1,檢出限為2.5×10-9mol·L-1(3sb)。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 復(fù)合材料 化學(xué)修飾電極 電分析化學(xué)
【學(xué)位授予單位】：延安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O657.1;TB33
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-18
• §1.1 化學(xué)修飾電極的研究10-12
• §1.2 石墨烯復(fù)合材料化學(xué)修飾電極及應(yīng)用12-17
• §1.3 論文選題的背景和意義17-18
• 第二章 聚三聚氰胺/石墨烯復(fù)合膜修飾電極的制備及應(yīng)用18-25
• 第三章 納米金/石墨烯復(fù)合膜修飾電極的制備及應(yīng)用25-34
• 第四章 石墨烯/碳納米管復(fù)合膜修飾電極的制備與應(yīng)用34-56
• §4.1 石墨烯/多壁碳納米管復(fù)合膜修飾電極的制備及對異煙肼的電化學(xué)檢測34-41
• §4.2 石墨烯/多壁碳納米管復(fù)合膜修飾電極的制備及對亞硝酸根的檢測41-49
• §4.3 納米金/石墨烯/多壁碳納米管復(fù)合膜修飾電極的制備及對雙酚A的檢測49-56
• 全文總結(jié)56-57
• 參考文獻57-70
• 致謝70-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與科研項目于論文完成情況71

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李佳,徐金瑞,孫向英;殼聚糧共價鍵合化學(xué)修飾電極測定亞硝酸根[J];分析化學(xué);2002年02期

2 瞿萬云,王宏,吳康兵;異煙肼在多壁碳納米管修飾電極上的電化學(xué)行為及電化學(xué)測定[J];分析化學(xué);2005年10期

3 曹慶超;黃安平;張維;鄭曉虎;肖志松;王小威;季君暉;;碳基材料摻雜聚合物導(dǎo)電特性研究進展[J];高分子材料科學(xué)與工程;2012年04期

4 胡忠良;陳藝鋒;李娜;丁燕鴻;劉富生;張偉;;石墨烯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、制備方法和原理[J];功能材料;2014年S2期

5 陳彥玲;趙鵬;王一展;;酸性鉻藍K修飾電極的制備及其對抗壞血酸的測定[J];長春師范大學(xué)學(xué)報;2014年12期

6 劉有芹;顏蕓;沈含熙;;化學(xué)修飾電極的研究及其分析應(yīng)用[J];化學(xué)研究與應(yīng)用;2006年04期

7 宋英攀;馮苗;詹紅兵;;石墨烯納米復(fù)合材料在電化學(xué)生物傳感器中的應(yīng)用[J];化學(xué)進展;2012年09期

8 涂新滿;馮莉;趙英杰;;納米金—碳納米管復(fù)合物修飾電極的電化學(xué)制備及用于雙酚A的檢測[J];南昌航空大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年03期

9 關(guān)磊;王瑩;;新型石墨烯復(fù)合材料的研究進展[J];化工新型材料;2013年09期

10 張蕓秋;梁勇明;周建新;;石墨烯摻雜的研究進展[J];化學(xué)學(xué)報;2014年03期

  本文關(guān)鍵詞：石墨烯復(fù)合材料化學(xué)修飾電極的制備及應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：327390