在過去的幾十年中,對金屬有機(jī)框架材料（Metal Organic Framework,簡稱MOFs）的合成與應(yīng)用研究得到了巨大的發(fā)展。除了用于分離和催化外,MOFs材料特性也受到電化學(xué)分析研究者的關(guān)注。MOFs材料的高孔隙率、大量暴露的活性位點和大的比表面積,為負(fù)載客體分子和高催化性的金屬顆粒提供了豐富的錨定位點,便于提高電化學(xué)檢測的靈敏度;而可控的孔徑能夠控制MOFs材料的基質(zhì)通過排他對特定分析物進(jìn)行選擇,有利于提高傳感器響應(yīng)的選擇性。這些優(yōu)點使得搭載MOFs材料的電化學(xué)傳感器廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、食品質(zhì)量控制、醫(yī)學(xué)診斷和化學(xué)治療檢測等多個領(lǐng)域。盡管MOFs材料是一種極具潛力的電化學(xué)傳感器電極材料,但是很多MOFs存在導(dǎo)電性差、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定等問題,限制了其在電化學(xué)傳感中的應(yīng)用。當(dāng)前,發(fā)展基于MOFs的復(fù)合材料,將MOFs進(jìn)行煅燒等制備MOF衍生材料成為提高M(jìn)OFs穩(wěn)定性,擴(kuò)展其電化學(xué)應(yīng)用范圍的有效途徑。本論文中,我們將金屬有機(jī)骨架與三維石墨烯結(jié)合制備復(fù)合物,或者以金屬有機(jī)框架為前驅(qū)體制備其衍生的三維多孔碳-金屬復(fù)合材料,然后將其用于構(gòu)建電化學(xué)傳感器。所制備的復(fù)合材料呈現(xiàn)三維多孔結(jié)構(gòu),可有... 

【文章來源】：江西師范大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

根據(jù)傳感原理對傳感器進(jìn)行分類（A）直接傳感器；（B）間接傳感器[1]

碩士學(xué)位論文2反應(yīng)過程所產(chǎn)生的電信號，再通過這些與分析物濃度成比例的電信號來表示反應(yīng)物的濃度大小[6]。電化學(xué)傳感器本身具有操作簡單容易上手、原材料廉價耐用、靈敏度高、選擇性好的優(yōu)點，被廣泛運用在分析界中[7，8]。在電化學(xué)傳感器通常由工作電極和對電極構(gòu)成，可以用于檢測極化電流。在實際應(yīng)用中應(yīng)用最多的是三電極體系（圖1-2）。相比于兩電極體系而言，三電極體系在普通的兩電極體系基礎(chǔ)上中引入?yún)⒈入姌O，能夠更好的排除由于電極電勢極化電流而產(chǎn)生的較大誤差，還可以同時進(jìn)行電流和電位的檢測，一定程度上提高了測量精度。圖1-2三電極體系的簡要示意圖電化學(xué)傳感器類型是多種多樣的，分類方式也有多種。按傳感方式劃分，可以將電化學(xué)傳感器分為接觸式電化學(xué)傳感器與非接觸式化學(xué)傳感器。按照電化學(xué)傳感器的結(jié)構(gòu)形式劃分，可以分為分離型電化學(xué)傳感器（如離子傳感器），另一種是組裝一體化傳感器（半導(dǎo)體氣體傳感器）。按輸出信號劃分，可以將電化學(xué)傳感器分為電位型電化學(xué)傳感器、電流型電化學(xué)傳感器、電導(dǎo)型電化學(xué)傳感器。按檢測對象劃分，電化學(xué)傳感器分為氣體傳感器、濕度傳感器、離子傳感器和氣體傳感器等。按電化學(xué)傳感器在檢測過程中有無酶的加入，可以將電化學(xué)傳感器分為基于酶的電化學(xué)傳感器和無酶電化學(xué)傳感器。1.1.2無酶電化學(xué)傳感器酶是一類特殊的蛋白質(zhì)，它對底物具有高專一性和高度催化性。由于生物體中酶的存在，使得身體中的化學(xué)反應(yīng)都能夠在溫和的條件下高效、特異的進(jìn)行。這也使基于酶的電化學(xué)傳感器具有靈敏度高、專一性好、響應(yīng)性好的優(yōu)點。自1962年首次報道了基于酶的生物傳感器[9]以來，人們就致力于開發(fā)基于酶的生物

這些電極的應(yīng)用中的嚴(yán)重問題。因此，當(dāng)前的大部分科學(xué)家的工作主要集中在發(fā)現(xiàn)具有高電催化活性和良好穩(wěn)定性的新材料上，以構(gòu)建無酶傳感器。Zhou等人[13]通過合成鎳-錳雙金屬組裝在層狀石墨烯氧化物上，用于增強(qiáng)葡萄糖和過氧化氫的非酶檢測；ZhouJuan等人[14]通過電沉積將金-鉑雙金屬納米粒子附著二硫化鉬納米板用于無酶過氧化氫電化學(xué)傳感器構(gòu)建；Xue等人[15]以水溶性PDDA-GNs為支持物，通過化學(xué)還原HAuCl4來直接生長AuNPs，用于高靈敏度檢測尿酸。以葡萄糖的無酶電化學(xué)傳感為例，簡要介紹無酶電化學(xué)傳感器的檢測原理。如圖1-3所示，首先金屬原子通過葡萄糖分子的吸附形成金屬離子膜，金屬離子將吸附的葡萄糖分子氧化為葡萄糖內(nèi)酯酸，離子膜在電極表面還原為金屬原子，從而實現(xiàn)電荷交換[16]。圖1-3基于金屬的無酶葡萄糖化學(xué)傳感器檢測原理[16]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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