MOFs功能化設(shè)計及在電化學(xué)傳感中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2022-10-19 16:16
由金屬離子和有機配體在配位鍵作用下組裝而成的金屬有機骨架(metal-organic frameworks,MOFs),因為自身具有可調(diào)節(jié)的孔隙結(jié)構(gòu),較大的比表面積以及開放的金屬位點,在氣體吸附與分離、藥物運輸、催化劑、超容器等領(lǐng)域得到成功的應(yīng)用。但MOFs的有機支鏈錯綜復(fù)雜,電子在結(jié)構(gòu)中傳遞遭到阻礙,導(dǎo)電性能差,使得它在傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。因此,本文提出功能化MOFs,改善MOFs的性能,用于電化學(xué)傳感研究,主要分為以下三部分:第二章Fe/ZIF-8衍生多孔碳修飾電極同時檢測鄰苯二酚和對苯二酚以鐵離子摻雜的ZIF-8(Fe/ZIF-8)為前驅(qū)體,將Fe/ZIF-8碳化得到鐵離子摻雜的多孔碳材料(Fe/PC)。利用XRD、N2吸附-脫附、TEM、拉曼光譜、XPS等對材料進行表征。此外,利用該材料建立的電化學(xué)傳感器成功地用于酚類化合物的檢測。由于該材料具有獨特的催化性能,良好的導(dǎo)電性和多孔結(jié)構(gòu),將Fe/PC固定到玻碳電極表面(GCE)構(gòu)建電化學(xué)傳感器通過循環(huán)伏安法探究修飾電極的電化學(xué)行為。實驗結(jié)果表明,修飾電極對對苯二酚(HQ,峰電位:0.044V)和鄰苯二酚(CC,峰電位:0.1...
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 MOFs簡介
1.2 MOFs特點
1.2.1 比表面積大
1.2.2 多孔性
1.2.3 不飽和的金屬位點
1.2.4 表面可修飾性
1.3 MOFs分類
1.3.1 具有羧酸配體的MOFs
1.3.2 具有氮雜環(huán)配體的MOFs
1.3.3 其他類型配體的MOFs
1.4 MOFs的合成
1.4.1 溶劑熱法
1.4.2 微波合成法
1.4.3 電化學(xué)合成法
1.4.4 常溫合成法
1.5 MOFs的應(yīng)用
1.5.1 儲氫和氣體的吸附與分離
1.5.2 催化劑
1.5.3 藥物運輸
1.5.4 傳感器
1.6 選題依據(jù)及主要研究內(nèi)容
1.6.1 選題依據(jù)
1.6.2 主要研究內(nèi)容
1.7 參考文獻
第二章 Fe/ZIF-8衍生的多孔碳修飾電極同時檢測鄰苯二酚和對苯二酚
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 儀器和試劑材料
2.2.2 制備Fe/ZIF-8納米材料
2.2.3 制備Fe/PC
2.2.4 修飾電極制備
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 材料表征
2.3.2 Fe/PC/GCE電化學(xué)行為
2.3.3 掃速影響
2.3.4 pH影響
2.3.5 同時檢測HQ和CC
2.3.6 穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和干擾的研究
2.3.7 實際應(yīng)用
2.4 本章小結(jié)
2.5 參考文獻
第三章 PGA/PCN-222(Mn)復(fù)合材料在過氧化氫測定中的應(yīng)用
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 試劑與儀器
3.2.2 合成Mn-TCPP配體
3.2.3 合成PCN-222(Mn)
3.2.4 活化PCN-222(Mn)
3.2.5 制備PGA/PCN-222(Mn)復(fù)合材料修飾電極
3.2.6 樣品處理
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 材料樣品表征
3.3.2 模擬過氧化物酶的動力學(xué)研究
3.3.3 修飾電極的電化學(xué)性能
3.3.4 修飾電極對H_2O_2的電化學(xué)行為
3.3.5 谷氨酸的電聚合
3.3.6 掃速影響
3.3.7 檢測電位的影響
3.3.8 PGA/PCN-222(Mn)/GCE對H_2O_2檢測的線性范圍及檢出限
3.3.9 PGA/PCN-222(Mn)/GCE的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和選擇性研究
3.3.10 實際樣品分析
3.4 本章小結(jié)
3.5 參考文獻
第四章 新型核殼結(jié)構(gòu)PPy@ZIF-8材料的制備及用于槲皮素的靈敏檢測
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 主要試劑與儀器
4.2.2 合成PPy納米微球
4.2.3 合成PPy@ZIF-8納米材料
4.2.4 PPy@ZIF-8修飾電極制備
4.2.5 樣品處理
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 材料表征
4.3.2 PPy@ZIF-8傳感器電化學(xué)性能
4.3.3 PPy@ZIF-8傳感器電化學(xué)行為
4.3.4 pH影響
4.3.5 掃速影響
4.3.6 槲皮素分析研究
4.3.7 選擇性,重現(xiàn)性和穩(wěn)定性研究
4.3.8 實際樣品分析
4.4 本章小結(jié)
4.5 參考文獻
致謝
碩士研究生期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]金屬有機框架CPL-1填充柱氣相色譜分析氫同位素[J]. 胡鵬,陳平,曹大偉,付小龍,肖成建,王和義. 色譜. 2017(10)
[2]兩個具一維水鏈的鑭系配位聚合物的合成與晶體結(jié)構(gòu)(英文)[J]. 郭廣生,王崇臣,劉陽春,王志華,劉妍,郭洪猷. 無機化學(xué)學(xué)報. 2010(09)
本文編號:3693691
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 MOFs簡介
1.2 MOFs特點
1.2.1 比表面積大
1.2.2 多孔性
1.2.3 不飽和的金屬位點
1.2.4 表面可修飾性
1.3 MOFs分類
1.3.1 具有羧酸配體的MOFs
1.3.2 具有氮雜環(huán)配體的MOFs
1.3.3 其他類型配體的MOFs
1.4 MOFs的合成
1.4.1 溶劑熱法
1.4.2 微波合成法
1.4.3 電化學(xué)合成法
1.4.4 常溫合成法
1.5 MOFs的應(yīng)用
1.5.1 儲氫和氣體的吸附與分離
1.5.2 催化劑
1.5.3 藥物運輸
1.5.4 傳感器
1.6 選題依據(jù)及主要研究內(nèi)容
1.6.1 選題依據(jù)
1.6.2 主要研究內(nèi)容
1.7 參考文獻
第二章 Fe/ZIF-8衍生的多孔碳修飾電極同時檢測鄰苯二酚和對苯二酚
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 儀器和試劑材料
2.2.2 制備Fe/ZIF-8納米材料
2.2.3 制備Fe/PC
2.2.4 修飾電極制備
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 材料表征
2.3.2 Fe/PC/GCE電化學(xué)行為
2.3.3 掃速影響
2.3.4 pH影響
2.3.5 同時檢測HQ和CC
2.3.6 穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和干擾的研究
2.3.7 實際應(yīng)用
2.4 本章小結(jié)
2.5 參考文獻
第三章 PGA/PCN-222(Mn)復(fù)合材料在過氧化氫測定中的應(yīng)用
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 試劑與儀器
3.2.2 合成Mn-TCPP配體
3.2.3 合成PCN-222(Mn)
3.2.4 活化PCN-222(Mn)
3.2.5 制備PGA/PCN-222(Mn)復(fù)合材料修飾電極
3.2.6 樣品處理
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 材料樣品表征
3.3.2 模擬過氧化物酶的動力學(xué)研究
3.3.3 修飾電極的電化學(xué)性能
3.3.4 修飾電極對H_2O_2的電化學(xué)行為
3.3.5 谷氨酸的電聚合
3.3.6 掃速影響
3.3.7 檢測電位的影響
3.3.8 PGA/PCN-222(Mn)/GCE對H_2O_2檢測的線性范圍及檢出限
3.3.9 PGA/PCN-222(Mn)/GCE的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和選擇性研究
3.3.10 實際樣品分析
3.4 本章小結(jié)
3.5 參考文獻
第四章 新型核殼結(jié)構(gòu)PPy@ZIF-8材料的制備及用于槲皮素的靈敏檢測
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 主要試劑與儀器
4.2.2 合成PPy納米微球
4.2.3 合成PPy@ZIF-8納米材料
4.2.4 PPy@ZIF-8修飾電極制備
4.2.5 樣品處理
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 材料表征
4.3.2 PPy@ZIF-8傳感器電化學(xué)性能
4.3.3 PPy@ZIF-8傳感器電化學(xué)行為
4.3.4 pH影響
4.3.5 掃速影響
4.3.6 槲皮素分析研究
4.3.7 選擇性,重現(xiàn)性和穩(wěn)定性研究
4.3.8 實際樣品分析
4.4 本章小結(jié)
4.5 參考文獻
致謝
碩士研究生期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]金屬有機框架CPL-1填充柱氣相色譜分析氫同位素[J]. 胡鵬,陳平,曹大偉,付小龍,肖成建,王和義. 色譜. 2017(10)
[2]兩個具一維水鏈的鑭系配位聚合物的合成與晶體結(jié)構(gòu)(英文)[J]. 郭廣生,王崇臣,劉陽春,王志華,劉妍,郭洪猷. 無機化學(xué)學(xué)報. 2010(09)
本文編號:3693691
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxue/3693691.html
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