含缺陷結(jié)構(gòu)六方氮化硼在電化學(xué)傳感中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-10-12 04:24
水污染問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)的關(guān)注焦點(diǎn)?焖、準(zhǔn)確的水污染物檢測(cè)技術(shù)能夠?yàn)槲廴疚锉O(jiān)測(cè)及治理提供強(qiáng)有力的依據(jù)。電化學(xué)法因其檢測(cè)速度快、靈敏度高、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)被廣泛采用。選擇合適的材料并設(shè)計(jì)有效的傳感界面是構(gòu)建高性能電化學(xué)傳感器的關(guān)鍵。本研究基于缺陷誘導(dǎo)的電化學(xué)效應(yīng),利用六方氮化硼修飾玻碳電極,構(gòu)建出一種新的電化學(xué)傳感器,成功應(yīng)用于水環(huán)境污染物的檢測(cè)。主要研究?jī)?nèi)容如下:第一部分:利用簡(jiǎn)單化學(xué)沉淀法制得硼酸-三聚氰胺前驅(qū)體,然后將單源前驅(qū)體一步煅燒獲得含缺陷結(jié)構(gòu)的六方氮化硼(D-h-BN);使用XRD、FT-IR、TEM、EDS和BET等技術(shù)手段對(duì)樣品的晶體結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征,PL測(cè)試結(jié)果證實(shí)樣品中含有豐富的缺陷結(jié)構(gòu)。第二部分:將所制備的D-h-BN修飾到玻碳電極表面(D-h-BN/Nafion/GCE),構(gòu)建了用于痕量鉛離子檢測(cè)的電化學(xué)傳感器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí),該修飾電極對(duì)鉛離子表現(xiàn)出增強(qiáng)的電化學(xué)響應(yīng),在0.5400 μg/L鉛離子濃度范圍內(nèi)具有良好的的線性關(guān)系,檢測(cè)限為0.2 μg/L。而且,該傳感器表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性和抗干擾能力,能夠應(yīng)用于實(shí)際樣品的檢測(cè)。第三部分:將D-h-BN/GCE...
【文章來(lái)源】:蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1所示[27],氮??化硼通常存在四種晶體結(jié)構(gòu),分別為六方晶型氮化硼(h-BN,a)、立方晶型氮化??硼(c-BN,b)、纖鋅礦晶型氮化硼(w-BN,c)和菱方晶型氮化硼(r-BN,d)
第一章?含缺陷結(jié)構(gòu)六方氮化硼在電化學(xué)傳感中的應(yīng)用??獨(dú)特的性能,使其在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用。??Nanosheet?Nanoribbon?Nanotube??c、《?>、人,以,???於於於於於??—??:X:XC,/XCO?A物術(shù)?F:e??士於於於於於於於於於y??Arrnch^r^??圖1.2二維、一維、零維h-BN晶體結(jié)構(gòu)模型??1.2.4.1在吸附方面的應(yīng)用??氮化硼具有高比表面積、化學(xué)惰性、環(huán)境友好和耐高溫等特點(diǎn),在吸附領(lǐng)域??具有良好的應(yīng)用前景,可有效處理水體中的污染物(如染料[62]、有機(jī)溶劑[63]和重??金屬離子[64]等)。Xue等人[62]發(fā)現(xiàn)氮化硼纖維與亞甲基藍(lán)之間存在71-71相互作用,??因而能夠通過(guò)吸附除去水中的亞甲基藍(lán);Chen等人[M]復(fù)合Fe3〇4納米顆粒和氮??化硼納米管,其對(duì)As?(V)的最大吸附容量可達(dá)32.2?mg/g。??1.2.4.2在電化學(xué)傳感器方面的應(yīng)用??h-BN納米片易于功能化,性能可調(diào),有望在電化學(xué)傳感器領(lǐng)域獲得應(yīng)用。??Ozkan等人[65]利用路易斯酸堿作用獲得Ag@AuNPs-HBN復(fù)合納米材料,通過(guò)系??列功能化處理后,建立了用于檢測(cè)依托泊苷(一種抗癌藥)的傳感器;丫〇1#6]基??于氧化石墨烯和氮化硼量子點(diǎn)的納米復(fù)合材料,構(gòu)建了一種新型有機(jī)磷酸鹽農(nóng)藥??傳感器,它能有效檢測(cè)甲基對(duì)硫磷(MP)、二嗪農(nóng)(DIA)和chi毒死(CHL>Adeel??等人將氮化硼納米片修飾到FTO電極表面,進(jìn)一步沉積金納米粒子,該修飾??電極對(duì)肌紅蛋白有良好的電化學(xué)響應(yīng),其檢測(cè)限為0.1?pg/mL,檢測(cè)機(jī)理圖,如??圖1.3所示。??6??
含缺陷結(jié)構(gòu)六方氮化硼在電化學(xué)傳感中的應(yīng)用?第一章??C?)??BN?BNNSs?BNNSs/FTO?AuNPs/BNNSs/FTO?^??Exfoliation?Spin?coating?of?/?^??Au3*?seeding??圖1.3適體傳感器的制造過(guò)程和Mb的檢測(cè)的示意圖[67]??1.2.4.3在催化方面的應(yīng)用??h-BN是一種良好的催化劑載體材料,本身也顯示出一定的催化效應(yīng)[68-?]。??Cao等人[7°]將Ni納米粒子嵌入到含空位缺陷的h-BN納米片上,該復(fù)合材料能??促進(jìn)甲烷重整反應(yīng)。Sun等人[36]將Pd納米顆粒附在超。拢渭{米片上,所得產(chǎn)??品在硝基芳族化合物的加氫反應(yīng)展現(xiàn)良好的催化活性和可回收性。??1.3電催化材料中缺陷的產(chǎn)生與調(diào)控??1.3.1缺陷的定義??在討論晶體結(jié)構(gòu)時(shí),人們認(rèn)為質(zhì)點(diǎn)在三維空間的排列遵循嚴(yán)格的周期性,這??是一種僅在絕對(duì)零度才可能出現(xiàn)的理想狀況。通常把這種質(zhì)點(diǎn)嚴(yán)格按照空間點(diǎn)陣??排列的晶體稱為理想晶體。由于質(zhì)點(diǎn)排列的周期性和規(guī)則性,使得晶體中的勢(shì)場(chǎng)??也具有嚴(yán)格的周期性。在實(shí)際晶體中,因其所處溫度高于絕對(duì)零度,因而其質(zhì)點(diǎn)??排列總會(huì)或多或少地偏離理想晶體中的周期性、規(guī)則性排列,即實(shí)際晶體中存在??著各種各樣的結(jié)構(gòu)的不完整性。通常把晶體點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)中周期性勢(shì)場(chǎng)的畸變稱為晶??體的結(jié)構(gòu)缺陷。晶體結(jié)構(gòu)缺陷對(duì)晶體的許多性質(zhì)(力學(xué)、物理及化學(xué))等產(chǎn)生巨??大影響,特別是晶體材料的電、磁、聲、光、熱和力學(xué)性能,都具有結(jié)構(gòu)敏感性。??晶體缺陷是研宄晶體結(jié)構(gòu)敏感特性的關(guān)鍵問(wèn)題和研宄材料質(zhì)量的核心。??實(shí)際晶體通常存在缺陷結(jié)構(gòu),如點(diǎn)缺陷(零維缺陷)、線缺陷(一維缺陷)和?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電化學(xué)傳感器在植物油合成抗氧化劑檢測(cè)方面的應(yīng)用[J]. 丁陽(yáng)月,張林,崔月婷,鄭環(huán)宇,韓建春,朱秀清. 中國(guó)食品學(xué)報(bào). 2018(10)
[2]六方氮化硼顆粒制備方法研究進(jìn)展[J]. 何冬青,梁嘉鳴,梁兵. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(09)
[3]生物傳感器在檢測(cè)食品品質(zhì)及其質(zhì)量安全中的應(yīng)用[J]. 白冰,趙玲,王程程,李敏通,李延斌,胡耀華. 食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào). 2012(05)
碩士論文
[1]六方氮化硼納米復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 安璐璐.蘭州理工大學(xué) 2019
[2]基于納米金的電化學(xué)DNA生物傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)基因食品中特定DNA序列的研究[D]. 耿美.中南林業(yè)科技大學(xué) 2014
[3]十六烷基三甲基溴化銨改性蒙脫石修飾電極測(cè)定對(duì)氯苯酚和苯酚的研究[D]. 楊紅玉.華中科技大學(xué) 2008
本文編號(hào):3431883
【文章來(lái)源】:蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1所示[27],氮??化硼通常存在四種晶體結(jié)構(gòu),分別為六方晶型氮化硼(h-BN,a)、立方晶型氮化??硼(c-BN,b)、纖鋅礦晶型氮化硼(w-BN,c)和菱方晶型氮化硼(r-BN,d)
第一章?含缺陷結(jié)構(gòu)六方氮化硼在電化學(xué)傳感中的應(yīng)用??獨(dú)特的性能,使其在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用。??Nanosheet?Nanoribbon?Nanotube??c、《?>、人,以,???於於於於於??—??:X:XC,/XCO?A物術(shù)?F:e??士於於於於於於於於於y??Arrnch^r^??圖1.2二維、一維、零維h-BN晶體結(jié)構(gòu)模型??1.2.4.1在吸附方面的應(yīng)用??氮化硼具有高比表面積、化學(xué)惰性、環(huán)境友好和耐高溫等特點(diǎn),在吸附領(lǐng)域??具有良好的應(yīng)用前景,可有效處理水體中的污染物(如染料[62]、有機(jī)溶劑[63]和重??金屬離子[64]等)。Xue等人[62]發(fā)現(xiàn)氮化硼纖維與亞甲基藍(lán)之間存在71-71相互作用,??因而能夠通過(guò)吸附除去水中的亞甲基藍(lán);Chen等人[M]復(fù)合Fe3〇4納米顆粒和氮??化硼納米管,其對(duì)As?(V)的最大吸附容量可達(dá)32.2?mg/g。??1.2.4.2在電化學(xué)傳感器方面的應(yīng)用??h-BN納米片易于功能化,性能可調(diào),有望在電化學(xué)傳感器領(lǐng)域獲得應(yīng)用。??Ozkan等人[65]利用路易斯酸堿作用獲得Ag@AuNPs-HBN復(fù)合納米材料,通過(guò)系??列功能化處理后,建立了用于檢測(cè)依托泊苷(一種抗癌藥)的傳感器;丫〇1#6]基??于氧化石墨烯和氮化硼量子點(diǎn)的納米復(fù)合材料,構(gòu)建了一種新型有機(jī)磷酸鹽農(nóng)藥??傳感器,它能有效檢測(cè)甲基對(duì)硫磷(MP)、二嗪農(nóng)(DIA)和chi毒死(CHL>Adeel??等人將氮化硼納米片修飾到FTO電極表面,進(jìn)一步沉積金納米粒子,該修飾??電極對(duì)肌紅蛋白有良好的電化學(xué)響應(yīng),其檢測(cè)限為0.1?pg/mL,檢測(cè)機(jī)理圖,如??圖1.3所示。??6??
含缺陷結(jié)構(gòu)六方氮化硼在電化學(xué)傳感中的應(yīng)用?第一章??C?)??BN?BNNSs?BNNSs/FTO?AuNPs/BNNSs/FTO?^??Exfoliation?Spin?coating?of?/?^??Au3*?seeding??圖1.3適體傳感器的制造過(guò)程和Mb的檢測(cè)的示意圖[67]??1.2.4.3在催化方面的應(yīng)用??h-BN是一種良好的催化劑載體材料,本身也顯示出一定的催化效應(yīng)[68-?]。??Cao等人[7°]將Ni納米粒子嵌入到含空位缺陷的h-BN納米片上,該復(fù)合材料能??促進(jìn)甲烷重整反應(yīng)。Sun等人[36]將Pd納米顆粒附在超。拢渭{米片上,所得產(chǎn)??品在硝基芳族化合物的加氫反應(yīng)展現(xiàn)良好的催化活性和可回收性。??1.3電催化材料中缺陷的產(chǎn)生與調(diào)控??1.3.1缺陷的定義??在討論晶體結(jié)構(gòu)時(shí),人們認(rèn)為質(zhì)點(diǎn)在三維空間的排列遵循嚴(yán)格的周期性,這??是一種僅在絕對(duì)零度才可能出現(xiàn)的理想狀況。通常把這種質(zhì)點(diǎn)嚴(yán)格按照空間點(diǎn)陣??排列的晶體稱為理想晶體。由于質(zhì)點(diǎn)排列的周期性和規(guī)則性,使得晶體中的勢(shì)場(chǎng)??也具有嚴(yán)格的周期性。在實(shí)際晶體中,因其所處溫度高于絕對(duì)零度,因而其質(zhì)點(diǎn)??排列總會(huì)或多或少地偏離理想晶體中的周期性、規(guī)則性排列,即實(shí)際晶體中存在??著各種各樣的結(jié)構(gòu)的不完整性。通常把晶體點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)中周期性勢(shì)場(chǎng)的畸變稱為晶??體的結(jié)構(gòu)缺陷。晶體結(jié)構(gòu)缺陷對(duì)晶體的許多性質(zhì)(力學(xué)、物理及化學(xué))等產(chǎn)生巨??大影響,特別是晶體材料的電、磁、聲、光、熱和力學(xué)性能,都具有結(jié)構(gòu)敏感性。??晶體缺陷是研宄晶體結(jié)構(gòu)敏感特性的關(guān)鍵問(wèn)題和研宄材料質(zhì)量的核心。??實(shí)際晶體通常存在缺陷結(jié)構(gòu),如點(diǎn)缺陷(零維缺陷)、線缺陷(一維缺陷)和?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電化學(xué)傳感器在植物油合成抗氧化劑檢測(cè)方面的應(yīng)用[J]. 丁陽(yáng)月,張林,崔月婷,鄭環(huán)宇,韓建春,朱秀清. 中國(guó)食品學(xué)報(bào). 2018(10)
[2]六方氮化硼顆粒制備方法研究進(jìn)展[J]. 何冬青,梁嘉鳴,梁兵. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(09)
[3]生物傳感器在檢測(cè)食品品質(zhì)及其質(zhì)量安全中的應(yīng)用[J]. 白冰,趙玲,王程程,李敏通,李延斌,胡耀華. 食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào). 2012(05)
碩士論文
[1]六方氮化硼納米復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 安璐璐.蘭州理工大學(xué) 2019
[2]基于納米金的電化學(xué)DNA生物傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)基因食品中特定DNA序列的研究[D]. 耿美.中南林業(yè)科技大學(xué) 2014
[3]十六烷基三甲基溴化銨改性蒙脫石修飾電極測(cè)定對(duì)氯苯酚和苯酚的研究[D]. 楊紅玉.華中科技大學(xué) 2008
本文編號(hào):3431883
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