本文關(guān)鍵詞：石墨烯復(fù)合物的電化學(xué)研究

  更多相關(guān)文章： 石墨烯 硼摻雜石墨烯 二氧化鈰 氧還原 電化學(xué)傳感器 氧化鐿

【摘要】：石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來(lái),已廣泛的應(yīng)用于清潔能源的發(fā)展中,同時(shí)也被用于構(gòu)建快速,準(zhǔn)確,穩(wěn)定的生物傳感器,在人類健康診斷等方面起著重要作用。本文采用雜原子摻雜石墨烯及石墨烯稀土氧化物納米粒子復(fù)合材料,應(yīng)用在了燃料電池電極以及生物小分子傳感器研究中。第一章緒論主要介紹了石墨烯與石墨烯復(fù)合材料的合成方法及其在電化學(xué)催化、生物分析檢測(cè)等方面的應(yīng)用。第二章硼／氮摻雜石墨烯的合成及其應(yīng)用于抗壞血酸、多巴胺、尿酸的同時(shí)檢測(cè)研究本章報(bào)道了一種簡(jiǎn)單的合成p-型半導(dǎo)體石墨烯,硼摻雜石墨烯的方法。以硼烷四氫呋喃為原料,通過(guò)水熱法在180℃下合成,制作方法簡(jiǎn)單。另外我們合成了n-型半導(dǎo)體,氮摻雜石墨烯作為對(duì)比,通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)硼摻雜石墨烯的異相電子轉(zhuǎn)速率相對(duì)較高,兩種材料都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)抗壞血酸、多巴胺以及尿酸的同時(shí)電化學(xué)檢測(cè),并且異相電子轉(zhuǎn)移速率較高的硼摻雜石墨烯,對(duì)三種生物小分子的檢測(cè)下限更低,靈敏度更高。第三章還原石墨烯表面控制生長(zhǎng)二氧化鈰納米粒子及其氧還原催化研究本章通過(guò)熱處理三價(jià)鈰鹽和氧化石墨烯(Ce3+-GO),合成二氧化鈰納米粒子還原石墨烯(CeO2-rGO)復(fù)合物,并將該復(fù)合材料用于ORR催化電極構(gòu)建中。通過(guò)透射電鏡(TEM),X射線散射光譜(XRD)等分析手段,探究了不同反應(yīng)溫度下,CeO2納米粒子的粒徑及結(jié)晶情況。結(jié)果表明,在750℃下二氧化鈰納米粒子結(jié)晶度更高,并且氧還原活性也比其他溫度下合成的材料更好。相比于商業(yè)的Pt/C, CeO2-rGO750穩(wěn)定性更好,對(duì)甲醇也有很好的耐受性。第四章基于Eu2O3/Yb2O3納米粒子rGO復(fù)合材料的過(guò)氧化氫電化學(xué)傳感器研究本章通過(guò)-步熱處理,通過(guò)銪鹽和鐿鹽-氧化石墨烯合成氧化銪,氧化鐿納米粒子復(fù)合的石墨烯材料Eu2O3-rGO, Yb2O3-rGO。通過(guò)掃描電鏡(SEM),X射線衍射(XRD),拉曼光譜,X射線能譜等手段對(duì)材料的結(jié)構(gòu)與形貌進(jìn)行分析。并將復(fù)合材料應(yīng)用于過(guò)氧化氫電化學(xué)非酶?jìng)鞲衅髦�。相比較下,Yb2O3-rGO檢測(cè)線性為2 gM到4 mM,檢測(cè)下限為1μM(S/N＝3),并將該電極用于檢測(cè)細(xì)胞中的過(guò)氧化氫。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 硼摻雜石墨烯 二氧化鈰 氧還原 電化學(xué)傳感器 氧化鐿
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O657.1
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-15
• 第一章 緒論15-47
• 1 石墨烯及其復(fù)合物15-19
• 1.1 石墨烯簡(jiǎn)介15-16
• 1.2 石墨烯的合成16-19
• 1.2.1 機(jī)械剝離法16
• 1.2.2 化學(xué)氣相沉積法(CVD)16-17
• 1.2.3 碳化硅外延生長(zhǎng)法17
• 1.2.4 化學(xué)剝離法17-19
• 2 石墨烯的功能化19-24
• 2.1 物理法20-21
• 2.1.1 物理吸附20
• 2.1.2 靜電吸附20-21
• 2.2 化學(xué)法21-24
• 2.2.1 共價(jià)鍵合法21-22
• 2.2.2 非共價(jià)鍵合法22-24
• 3 石墨烯的應(yīng)用24-35
• 3.1 能源方面的應(yīng)用24-28
• 3.1.1 超級(jí)電容器24-25
• 3.1.2 鋰離子電池25-26
• 3.1.3 燃料電池26-27
• 3.1.4 太陽(yáng)能電池27-28
• 3.2 環(huán)境方面的應(yīng)用28-31
• 3.2.1 重金屬離子的吸附(圖5)28-30
• 3.2.2 有機(jī)物的光降解30-31
• 3.2.3 微生物的抑制31
• 3.2.4 有害氣體的檢測(cè)31
• 3.3 電化學(xué)傳感器31-35
• 3.3.2 葡萄糖電化學(xué)傳感器34
• 3.3.3 DNA電化學(xué)傳感器34-35
• 3.2.4 其他傳感器35
• 4 本論文的研究?jī)?nèi)容和意義35-37
• 參考文獻(xiàn)37-47
• 第二章 硼/氮摻雜石墨烯的合成及其應(yīng)用于抗壞血酸、多巴胺、尿酸的同時(shí)檢測(cè)研究47-66
• 1. 引言47-48
• 2. 實(shí)驗(yàn)部分48-50
• 2.1 試劑48-49
• 2.2 儀器49
• 2.3 電化學(xué)測(cè)試49
• 2.4 硼摻雜石墨烯的合成49
• 2.5 氮摻雜石墨烯的合成49-50
• 2.6 修飾電極的制備50
• 3. 結(jié)果與討論50-59
• 3.1 材料的表征50-55
• 3.2 電化學(xué)測(cè)試55-59
• 3.2.1 異相電子轉(zhuǎn)移速率55-56
• 3.2.2 B-rGO和N-rGO對(duì)于AA,DA和UA的響應(yīng)56-57
• 3.3.3 B-rGO和N-rGO對(duì)于AA,DA和UA的同時(shí)檢測(cè)57-59
• 4. 結(jié)論59-61
• 參考文獻(xiàn)61-66
• 第三章 還原石墨烯表面控制生長(zhǎng)二氧化鈰納米粒子及其氧還原催化研究66-83
• 1. 引言66-68
• 2. 實(shí)驗(yàn)部分68-70
• 2.1 試劑68
• 2.2 CeO_2摻雜石墨烯的合成68
• 2.3 儀器68-69
• 2.4 電化學(xué)測(cè)試69
• 2.5 材料修飾電極的制備69-70
• 3. 結(jié)果與討論70-78
• 3.1 材料的表征70-75
• 3.2 電化學(xué)測(cè)試75-78
• 4. 結(jié)論78
• 參考文獻(xiàn)78-83
• 第四章 基于EU_2O_3/YB_2O_3納米粒子RGO復(fù)合材料的過(guò)氧化氫電化學(xué)傳感器研究83-100
• 1. 引言83-84
• 2. 實(shí)驗(yàn)部分84-86
• 2.1 藥品和試劑84
• 2.2 儀器84-85
• 2.3 Eu_2O_3/Yb_2O_3-rGO的制備85
• 2.4 電化學(xué)測(cè)試85-86
• 3. 結(jié)果與討論86-94
• 3.1 材料的表征86-90
• 3.2 電化學(xué)測(cè)試90-94
• 4. 結(jié)論94-95
• 參考文獻(xiàn)95-100
• 附錄：研究生期間的科研成果100-102
• 致謝102

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本文編號(hào)：877260