發(fā)布時間：2017-08-28 22:26

  本文關(guān)鍵詞：石墨烯基納米材料電化學(xué)傳感器的構(gòu)筑及應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 石墨烯 電化學(xué)傳感器 聚乙烯吡咯烷酮(PVP) CdTe量子點 聚苯乙烯磺酸鈉(PSS) 石墨烯量子點(GQDs) 納米金 山奈酚 大豆苷元 多巴胺 槲皮素

【摘要】：石墨烯(graphene,GR)較大的比表面積、較快的電子傳遞速率及良好的生物相容性,使其成為理想的電化學(xué)傳感材料。然而,石墨烯片層之間較強的范德華力和π-π堆積作用,使石墨烯很難分散,在某種程度上限制了石墨烯的應(yīng)用。功能化是解決石墨烯難以分散和提高其性能的重要途徑。本研究利用石墨烯與高分子聚合物之間的非共價作用,合成了聚乙烯吡咯烷酮和聚苯乙烯磺酸鈉功能化石墨烯,并以合成的石墨烯基材料為電極修飾材料,通過與量子點,納米金的復(fù)合,構(gòu)筑了四種電化學(xué)傳感器,探討了它們在實際樣品分析中的應(yīng)用,所獲結(jié)果對于石墨烯納米材料的合成及石墨烯電化學(xué)傳感器的構(gòu)筑提供了方法學(xué)的參考和依據(jù)。具體內(nèi)容如下:1.基于PVP-GR-CdTe納米復(fù)合材料電化學(xué)傳感器的構(gòu)筑及對山奈酚的分析應(yīng)用利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)與氧化石墨烯(GO)之間的非共價作用,在GO分散液加入PVP,通過水合肼還原得到PVP功能化的石墨烯(PVP-GR);利用PVP-GR與巰基羧酸功能化CdTe量子點之間的非共價作用,在PVP-GR分散液中加入CdTe,超聲混合后得到PVP-GR-CdTe納米復(fù)合材料;通過紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)、X-射線衍射圖譜(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)對復(fù)合材料進行了表征;將PVP-GR-CdTe滴涂于玻碳電極表面,構(gòu)筑了基于PVP-GR-CdTe的電化學(xué)傳感器,研究了山奈酚在該電極表面的電化學(xué)行為,建立了山奈酚的電化學(xué)傳感新方法;在最優(yōu)實驗條件下,山奈酚的氧化峰電流與濃度在4.0×10-8~4.0×10-6 mol/L范圍內(nèi)成線性關(guān)系,檢測限為1.0×10-8 mol/L,該方法可用于血漿中山奈酚的檢測。2.基于PSS-GR納米材料電化學(xué)傳感器的構(gòu)筑及對大豆苷元的分析應(yīng)用利用聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)和GO之間強烈地π-π相互作用,通過在水合肼還原GO的過程中加入PSS,制備得到PSS功能化的石墨烯(PSS-GR);通過TEM、XRD和FT-IR對該納米材料進行了表征;將PSS-GR滴涂于玻碳電極表面,構(gòu)筑了基于PSS-GR的電化學(xué)傳感器,研究了大豆苷元在該傳感器表面的電化學(xué)行為,建立了檢測大豆苷元的新方法;在最優(yōu)實驗條件下,大豆苷元的氧化峰電流與濃度在2.0×10-8~2.0×10-6 mol/L范圍內(nèi)成線性關(guān)系,檢測限為1.0×10-9 mol/L,該方法能夠用于檢測黃豆苷元片中大豆苷元的含量。3.基于PSS-GR-CTS納米復(fù)合材料電化學(xué)傳感器的構(gòu)筑及對多巴胺的分析應(yīng)用在前一章的基礎(chǔ)上,利用PSS-GR對多巴胺(DA)強烈地富集作用,構(gòu)建了基于PSS-GR-CTS的電化學(xué)傳感器,研究了DA在修飾電極表面的電化學(xué)行為,該傳感器不僅對DA具有靈敏的電化學(xué)響應(yīng),而且可以消除尿酸(UA)和抗壞血酸(AA)的干擾。在最優(yōu)實驗條件下,多巴胺的氧化峰電流與濃度在6.0×10-9~8.0×10-6 mol/L范圍內(nèi)成線性關(guān)系,檢測限為1.0×10-9 mol/L,該方法能夠用于血漿樣品中多巴胺含量的測定。4.基于GQD/AuNP納米復(fù)合材料電化學(xué)傳感器的構(gòu)筑及對槲皮素的分析應(yīng)用將炭黑在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中超聲剝離,制備得到水溶性的石墨烯量子點(GQDs),并采用UV-Vis、熒光發(fā)射光譜和TEM對GQDs進行表征;利用合成的GQDs和納米金(AuNPs)之間的協(xié)同催化作用,以及石墨烯材料良好的導(dǎo)電性和對槲皮素強烈的富集作用,建立了基于GQD/AuNP的槲皮素電化學(xué)傳感器。該傳感器對槲皮素具有優(yōu)異的電催化作用,能夠大大地提高槲皮素檢測的靈敏度。通過循環(huán)伏安法和差示脈沖伏安法研究了槲皮素在GQD/AuNP/GCE修飾電極上的電化學(xué)行為,在最優(yōu)實驗條件下,建立了槲皮素的工作曲線,線性范圍為1.0×10-8~6.0×10-6 mol/L,最低檢測限達到2.0×10-9mol/L。對血漿樣品中槲皮素的含量進行了測定并做了加標(biāo)回收實驗,回收率達到94.9~98.7%。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 電化學(xué)傳感器 聚乙烯吡咯烷酮(PVP) CdTe量子點 聚苯乙烯磺酸鈉(PSS) 石墨烯量子點(GQDs) 納米金 山奈酚 大豆苷元 多巴胺 槲皮素
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O657.1;TP212
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-14
• 第一章 緒論14-27
• 1.1 石墨烯簡介14-19
• 1.1.1 石墨烯的合成14-16
• 1.1.2 石墨烯的表征16-17
• 1.1.3 功能化石墨烯17-19
• 1.1.4 功能化石墨烯在電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用19
• 1.2 納米材料19-21
• 1.2.1 金屬納米材料19-20
• 1.2.2 量子點20
• 1.2.3 石墨烯量子點20-21
• 1.3 研究內(nèi)容與意義21-23
• 參考文獻23-27
• 第二章 基于PVP-GR-Cd Te納米復(fù)合材料電化學(xué)傳感器的構(gòu)筑及對山奈酚的分析應(yīng)用27-42
• 2.1 引言27-28
• 2.2 實驗部分28-30
• 2.2.1 儀器與試劑28-29
• 2.2.2 PVP-GR-Cd Te納米復(fù)合材料的制備29
• 2.2.3 PVP-GR-Cd Te/GCE的制備29
• 2.2.4 分析過程29-30
• 2.2.5 樣品處理30
• 2.3 結(jié)果與討論30-38
• 2.3.1 PVP-GR-Cd Te復(fù)合材料的表征30-31
• 2.3.2 PVP-GR-Cd Te/GCE的電化學(xué)表征31-32
• 2.3.3 山奈酚在PVP-GR-Cd Te/GCE上的電化學(xué)行為32-33
• 2.3.4 實驗條件的優(yōu)化和支持電解質(zhì)的影響33-34
• 2.3.5 掃速的影響34-35
• 2.3.6 工作曲線35-36
• 2.3.7 重現(xiàn)性、穩(wěn)定性和干擾實驗36-37
• 2.3.8 實際樣品分析37-38
• 2.4 小結(jié)38-39
• 參考文獻39-42
• 第三章 基于PSS-GR納米材料電化學(xué)傳感器的構(gòu)筑及對大豆苷元的分析應(yīng)用42-54
• 3.1 引言42-43
• 3.2 實驗部分43-44
• 3.2.1 儀器與試劑43
• 3.2.2 PSS-GR的制備43-44
• 3.2.3 PSS-GR/GCE的制備44
• 3.2.4 分析過程44
• 3.2.5 樣品處理44
• 3.3 結(jié)果與討論44-51
• 3.3.1 PSS-GR材料的表征44-45
• 3.3.2 修飾電極的表征45-46
• 3.3.3 大豆苷元在PSS-GR/GCE上的電化學(xué)行為46-47
• 3.3.4 緩沖溶液p H對大豆苷元電化學(xué)行為的影響47-48
• 3.3.5 掃描速率對大豆苷元電化學(xué)行為的影響48
• 3.3.6 工作曲線48-49
• 3.3.7 干擾實驗49-51
• 3.3.8 修飾電極的重復(fù)性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性51
• 3.3.9 實際樣品分析51
• 3.4 小結(jié)51-52
• 參考文獻52-54
• 第四章 基于PSS-GR-CTS納米復(fù)合材料電化學(xué)傳感器的構(gòu)筑及對多巴胺的分析應(yīng)用54-69
• 4.1 引言54-55
• 4.2 實驗部分55-56
• 4.2.1 儀器與試劑55
• 4.2.2 PSS-GR-CTS的制備55
• 4.2.3 PSS-GR-CTS/GCE的制備55
• 4.2.4 分析過程55-56
• 4.2.5 樣品處理56
• 4.3 結(jié)果與討論56-64
• 4.3.1 PSS-GR復(fù)合材料的表征56
• 4.3.2 PSS-GR-CTS/GCE的表征56-57
• 4.3.3 多巴胺在修飾電極上的循環(huán)伏安行為57-58
• 4.3.4 PSS-GR-CTS/GCE的電催化活性機理研究58-61
• 4.3.6 工作曲線61-62
• 4.3.7 修飾電極的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性以及干擾的測定62-63
• 4.3.8 實際樣品分析63-64
• 4.4 小結(jié)64-66
• 參考文獻66-69
• 第五章 基于GQD/Au NP納米復(fù)合材料電化學(xué)傳感器的構(gòu)筑及對槲皮素的分析應(yīng)用69-85
• 5.1 引言69-70
• 5.2 實驗部分70-72
• 5.2.1 儀器與試劑70-71
• 5.2.2 GQDs的制備71
• 5.2.3 Au NPs的制備71
• 5.2.4 GQD/Au NP/GCE的制備71
• 5.2.5 分析過程71
• 5.2.6 樣品處理71-72
• 5.3 結(jié)果與討論72-81
• 5.3.1 GQDs的表征72
• 5.3.2 GQD/Au NP/GCE的表征72-74
• 5.3.3 槲皮素在修飾電極上的循環(huán)伏安行為74
• 5.3.4 GQD/Au NP/GCE的電催化機理研究74-76
• 5.3.5 緩沖溶液p H對槲皮素電化學(xué)行為的影響76-77
• 5.3.6 工作曲線77-78
• 5.3.7 干擾實驗78-80
• 5.3.8 修飾電極的重復(fù)性、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性80
• 5.3.9 實際樣品分析80-81
• 5.4 小結(jié)81-82
• 參考文獻82-85
• 第六章 結(jié)論與展望85-87
• 6.1 結(jié)論85-86
• 6.2 展望86-87
• 個人簡歷及在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文87-88
• 致謝88

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1 金利通,宋豐斌,柏竹平,方禹之;味覺電化學(xué)傳感器的研究——Ⅰ.甜、酸、苦、咸物質(zhì)對模擬生物膜電位振動頻率的影響[J];分析化學(xué);1993年11期

2 金利通，毛煜，劉彤;味覺電化學(xué)傳感器的研究──黃連素對模擬生物膜的響應(yīng)[J];分析科學(xué)學(xué)報;1994年02期

3 李星瑋,李曉宣,居明;導(dǎo)電聚苯胺在化學(xué)及電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用[J];化工新型材料;2000年09期

4 王春,何錫文;超分子在質(zhì)量敏感壓電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用[J];分析測試學(xué)報;2001年01期

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本文編號：749829