本文選題：多孔碳納米材料 + 蒙脫土��； 參考：《濟南大學》2017年碩士論文

【摘要】：多孔碳材料作為一種新型形貌的納米結構的碳材料,因具有較大的電活性表面積、較多的活性位點、良好的機械穩(wěn)定性和導電性而廣泛地應用在催化劑載體、超級電容器、催化劑、吸附劑和氣體儲存等領域。但是傳統(tǒng)的多孔碳材料的合成主要通過模板法,然而這種方法操作復雜,成本過高,限制了多孔碳材料的廣泛使用。本研究旨在合成多種成本低、易于合成且不需模板的新型多孔碳材料。針對性地研究了多孔碳材料在吸附和檢測中的應用。本論文主要內(nèi)容如下:1.通過水熱及化學活化法制備蒙脫土/多孔碳納米球復合吸附劑實現(xiàn)對亞甲藍的吸附通過水熱與化學活化法制備蒙脫土/多孔碳納米球(MMT-PCN)復合吸附劑,通過掃描電鏡(SEM)、X-射線粉末衍射(XRD)、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)以及氮氣吸附脫附技術等對其進行結構表征。結果表明,該復合吸附劑具有優(yōu)異的孔隙率,較大的比表面積與孔體積。將制備的復合吸附劑用于亞甲藍的吸附,吸附研究結果表明,在最佳的實驗條件下,該復合吸附劑對亞甲藍的吸附量高達686.94 mg/g,明顯優(yōu)于其它的吸附劑。蒙脫土/多孔碳納米球復合吸附劑對亞甲藍的吸附行為符合二階動力學模型和Langmuir吸附等溫模型。此外,復合后的蒙脫土經(jīng)過五次解吸附后仍具有良好的吸附性能。2.基于多孔碳納米棒/功能化石墨烯復合材料構建電化學適配體傳感器高靈敏檢測鏈霉素通過水熱和化學活化處理首次成功制備了比表面積與孔體積較大的多孔碳納米棒。利用多孔碳納米棒(PCNR)和多功能石墨烯復合材料(GR-Fe_3O_4-AuNPs)作為生物傳感底物,實現(xiàn)了高靈敏度和低檢測限檢測。在最佳的實驗條件下,該傳感器的線性范圍是0.05-200 ng/mL,最低檢測限為0.028 ng/mL。上述制備的傳感器表現(xiàn)出優(yōu)異的分析性能,良好的重現(xiàn)性,選擇性和穩(wěn)定性。另外,該傳感器還成功地應用于牛奶中鏈霉素的檢測。3.基于“信號衰減”的電化學適配體傳感器高靈敏檢測鏈霉素通過利用多孔碳納米棒(PCNR),金納米顆粒和氧化銅官能化的多壁碳納米管復合材料(MWCNTs-CuO-AuNPs)作為生物傳感基底,實現(xiàn)了適配體傳感器的信號放大策略。在這個策略中,采用多孔碳納米棒作為信號放大的核心導電材料。多壁碳納米管-氧化銅-金納米顆粒納米復合材料組合其組分的優(yōu)點,不僅促進電子轉(zhuǎn)移,而且為生物分子的固定提供了豐富的結合位點。鏈霉素適配體通過金納米顆粒和硫醇基團之間的強結合相互作用固定在納米復合材料表面上。在最佳的實驗條件下,電化學適配體傳感器的信號的變化與鏈霉素的濃度呈線性關系,線性范圍為0.05-300 ng/mL,最低檢測限為0.036ng/mL。此外,電化學適配體傳感器也成功應用于牛奶和蜂蜜樣品中鏈霉素的測定。這種高靈敏度的電化學適配體傳感器在食品安全方面具有重要的現(xiàn)實意義。
[Abstract]:As a new nanostructure carbon material, porous carbon materials are widely used in catalyst carriers, supercapacitors because of their large electrical active surface area, more active sites, good mechanical stability and electrical conductivity.Catalysts, adsorbents and gas storage.However, the traditional porous carbon materials are mainly synthesized by template method. However, the complex operation and high cost of this method limit the wide use of porous carbon materials.The purpose of this study is to synthesize new porous carbon materials with low cost, easy synthesis and no template.The application of porous carbon materials in adsorption and detection was studied.The main contents of this thesis are as follows: 1.The composite adsorbent of montmorillonite / porous carbon nanospheres (MMT-PCN) was prepared by hydrothermal and chemical activation methods to adsorb methylene blue.Its structure was characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray powder diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and nitrogen adsorption and desorption techniques.The results show that the composite adsorbent has excellent porosity, large specific surface area and pore volume.The composite adsorbent was applied to the adsorption of methylene blue. The results showed that the adsorption capacity of the composite adsorbent for methylene blue was up to 686.94 mg / g under the optimum conditions, which was obviously superior to that of other adsorbents.The adsorption behavior of montmorillonite / porous carbon nanospheres for methylene blue is in accordance with the second-order kinetic model and the Langmuir adsorption isotherm model.In addition, the composite montmorillonite still has good adsorption performance.Based on porous carbon nanorods / functionalized graphene composites electrochemical aptamer sensor with high sensitivity to detect streptomycin was successfully prepared by hydrothermal and chemical activation for the first time.High sensitivity and low detection limit were achieved by using porous carbon nanorods PCNRand multifunctional graphene composite GR-Fe3O4-AuNPs as biosensor substrates.Under the optimal experimental conditions, the linear range of the sensor is 0.05-200 ng / mL, and the minimum detection limit is 0.028 ng / mL.The sensor has excellent analytical performance, good reproducibility, selectivity and stability.In addition, the sensor has been successfully applied to the detection of streptomycin in milk.High sensitivity detection of streptomycin by electrochemical aptamer sensor based on "signal attenuation" by using porous carbon nanorods PCNRN, gold nanoparticles and cupric oxide multiwalled carbon nanotube composites (MWCNTs-CuO-AuNPs) as biosensors,The signal amplification strategy of adaptor sensor is realized.In this strategy, porous carbon nanorods are used as core conductive materials for signal amplification.The advantages of multi-walled carbon nanotube-cupric oxide gold nanoparticles nanocomposites not only promote electron transfer, but also provide rich binding sites for biomolecules fixation.Streptomycin aptamers are immobilized on the surface of nanocomposites through strong binding interactions between gold nanoparticles and mercaptan groups.Under the optimum experimental conditions, the change of the signal of the electrochemical aptamer sensor is linear with the concentration of streptomycin, the linear range is 0.05-300 ng / mL, and the detection limit is 0.036 ng / mL.In addition, electrochemical aptamer sensor has been successfully applied to the determination of streptomycin in milk and honey samples.This kind of high sensitivity electrochemical adaptor sensor has important practical significance in food safety.
【學位授予單位】：濟南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TQ127.11;TB383.1

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