發(fā)布時間：2017-07-03 18:13

  本文關(guān)鍵詞：石墨烯修飾的碳纖維微電極的制備及其在電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 碳纖維 電沉積 石墨烯 微電極 電化學(xué)傳感器

【摘要】：石墨烯以其優(yōu)異的導(dǎo)電性、超大的比表面積、良好的生物相容性而在電化學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。將石墨烯引入到碳纖維表面而制成石墨烯修飾的微電極不但可以增大電極的比表面積，而且可以利用石墨烯自身的電催化性質(zhì)，從而改善微電極的電化學(xué)性能。同時，為了證明這個微電極作為制備電化學(xué)傳感器的基底的普適性，在其上再修飾其他材料來制成基于微電極的電化學(xué)傳感器的研究也是很有意義的。基于以上觀點，本文共分為兩個部分。 1．通過電沉積的方法在碳纖維表面修飾一層石墨烯膜，通過改變沉積時間可以控制石墨烯的修飾量，并研究了制備過程中石墨烯層的結(jié)構(gòu)變化。然后將制備的石墨烯修飾的碳纖維（GCF）制成石墨烯修飾的碳纖維微電極（GCFME），研究發(fā)現(xiàn)其對多巴胺氧化有良好的電催化效應(yīng)，隨后利用微分脈沖伏安法對多巴胺（DA）進行檢測，在當(dāng)DA濃度在1.0μM~100.0μM之間，，DA的氧化峰電流與DA的濃度呈線性關(guān)系，檢測靈敏度為0.81nAμM-1，檢測限為0.5μM。 2．利用浸泡法在GCF上引入血紅蛋白（Hb）分子，制成Hb/GCFME電化學(xué)傳感器。Hb在GCFME上保持良好的生物活性以及對底物H2O2的電催化性質(zhì)。我們利用計時電流法對H2O2進行檢測。當(dāng)H2O2的濃度在8.0~214.0μM之間，還原電流與H2O2的濃度呈線性關(guān)系，檢測限為2.0μM，表觀Michaelis-Menten常數(shù)Kmapp為0.08mM。隨后我們又在GCF上成功引入酶、復(fù)鹽、導(dǎo)電高分子、金屬納米粒子等不同類型的材料，這些材料在GCFME上均能表現(xiàn)出自身的電化學(xué)活性，說明GCF可以像玻碳電極一樣作為一個普遍適用的基底，應(yīng)用于微型電化學(xué)傳感器的制備中。
【關(guān)鍵詞】：碳纖維 電沉積 石墨烯 微電極 電化學(xué)傳感器
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O613.71;TP212
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 石墨烯10-14
• 1.1.1 石墨烯簡介10
• 1.1.2 氧化石墨烯10-11
• 1.1.3 化學(xué)還原法制備石墨烯11-12
• 1.1.4 電化學(xué)還原法制備石墨烯12-14
• 1.2 微電極14-15
• 1.2.1 微電極概述14-15
• 1.2.2 碳纖維微電極15
• 1.3 研究課題的提出及意義15-17
• 第二章 石墨烯修飾的碳纖維微電極的制備及對多巴胺的電化學(xué)響應(yīng)17-32
• 2.1 引言17-18
• 2.2 實驗部分18-20
• 2.2.1 試劑與儀器18
• 2.2.2 氧化石墨烯的制備18-19
• 2.2.3 石墨烯修飾的微電級的制備19-20
• 2.3 結(jié)果與討論20-31
• 2.3.1 制備條件對碳纖維上修飾的石墨烯層的影響20-23
• 2.3.2 石墨烯修飾碳纖維的表征23-25
• 2.3.3 石墨烯修飾的碳纖維微電極的電化學(xué)響應(yīng)25-27
• 2.3.4 石墨烯修飾的碳纖維微電極對多巴胺的電化學(xué)響應(yīng)27-31
• 2.4 小結(jié)31-32
• 第三章 基于石墨烯修飾碳纖維的復(fù)合材料的制備及其在電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用32-44
• 3.1 引言32-34
• 3.1.1 儀器與試劑32
• 3.1.2 血紅蛋白-石墨烯修飾碳纖維微電極的制備32-33
• 3.1.3 基于石墨烯修飾碳纖維的復(fù)合材料的制備33-34
• 3.2 結(jié)果與討論34-43
• 3.2.2 血紅蛋白-石墨烯修飾碳纖維微電極的電化學(xué)響應(yīng)34-36
• 3.2.3 pH 和掃速的影響36-37
• 3.2.4 血紅蛋白-石墨烯修飾碳纖維微電極對 H_2O_2的電催化及 H_2O_2的檢測37-39
• 3.2.5 基于石墨烯修飾的碳纖維的其他復(fù)合材料的表征及電化學(xué)性能39-43
• 3.3 小結(jié)43-44
• 結(jié)論44-45
• 參考文獻45-51
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單51-52
• 致謝52

【共引文獻】

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