基于生物質(zhì)衍生的碳基納米材料由于其成本低、比表面積大、生物相容性好等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于電化學(xué)領(lǐng)域。近年來,制備碳基納米材料的技術(shù)手段發(fā)展迅速,而且這類材料在多孔吸附劑、超級電容器、生物燃料電池（BFC）和電化學(xué)生物傳感等領(lǐng)域均有著重要的應(yīng)用。本研究以生物質(zhì)蘆菔為碳前驅(qū)體,聚（4-苯乙烯磺酸-順丁烯二酸）鈉鹽（PSSMA）為陰離子表面活性劑,通過水熱碳化（HTC）成功制備了樹莓狀碳基納米材料（RCNs）,并以RCNs為電極材料構(gòu)建了性能優(yōu)異的酶生物燃料電池（EBFC）以及電化學(xué)生物傳感器。（1）在第一項工作中,以蘆菔為碳前驅(qū)體,PSSMA為陰離子表面活性劑成功制備了RCNs,并將其應(yīng)用于EBFC的構(gòu)建。這種粒度可調(diào)、單分散性好、分層多孔結(jié)構(gòu)的碳基納米材料具有比表面積大、密度低、導(dǎo)電性好等優(yōu)點。以RCNs材料作為酶載體材料,通過修飾乳酸氧化酶（LOD）構(gòu)建以玻碳電極（GCE）為基底的生物陽極,同時以導(dǎo)電炭黑（KB）為陰極材料通過修飾膽紅素氧化酶（BOD）構(gòu)建以GCE為基底的生物陰極,然后成功構(gòu)建了乳酸/氧氣的EBFC。同時,本工作討論了RCNs修飾量、（LOD+牛血清蛋白（BSA））:四硫富... 

【文章來源】：東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 生物質(zhì)
        1.1.1 生物質(zhì)概述
        1.1.2 生物質(zhì)為前驅(qū)體制備碳基納米材料的HTC反應(yīng)機理
        1.1.3 HTC過程分類
    1.2 碳基納米材料
        1.2.1 零維（0-D）碳基納米材料：富勒烯
        1.2.2 一維（1-D）碳基納米材料：碳納米管（CNTs）和碳納米纖維（CNFs）
        1.2.3 二維（2-D）碳基納米材料：石墨烯
        1.2.4 三維（3-D）碳基納米材料：新型3-D碳基納米材料
    1.3 碳基納米材料的應(yīng)用
        1.3.1 多孔吸附劑
        1.3.2 超級電容器
        1.3.3 藥物傳輸
        1.3.4 生物燃料電池（BFC）
        1.3.5 電化學(xué)生物傳感器
    1.4 論文選題意義及目的
第二章 基于生物質(zhì)衍生的樹莓狀碳基納米材料的乳酸/氧氣酶生物燃料電池
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 材料與試劑
        2.2.2 實驗裝置及測量方法
        2.2.3 蘆菔衍生的RCNs的制備
        2.2.4 CS/TTF/LOD/RCNs/GCE生物陽極制備
        2.2.5 并聯(lián)CS/ABTS/BOD/KB/GCE生物陰極制備
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 RCNs的表征
        2.3.2 CS/TTF/LOD/RCNs_(80)/GCE修飾量優(yōu)化
        2.3.3 CS/TTF/LOD/RCNs_(80)/GCE生物陽極的催化性能研究
        2.3.4 并聯(lián)CS/ABTS/BOD/KB/GCE生物陰極的催化性能研究
        2.3.5 乳酸/氧氣的EBFC性能測試
        2.3.6 實際樣品中乳酸/氧氣的EBFC發(fā)電
    2.4 小結(jié)
第三章 基于生物質(zhì)衍生的樹莓狀碳基納米材料的電化學(xué)生物傳感器
    3.1 前言
    3.2 實驗部分：
        3.2.1 材料與試劑
        3.2.2 實驗裝置及測量方法
        3.2.3 蘆菔衍生的RCNs_(80)修飾GCE的構(gòu)建
        3.2.4 乳酸電化學(xué)生物傳感器的構(gòu)建
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 Nafion/TPA/LOD/RCNs_(80)/GCE修飾量優(yōu)化
        3.3.2 Nafion/TPA/LOD/RCNs_(80)/GCE的催化性能研究
        3.3.3 乳酸生物傳感器的線性、選擇性與穩(wěn)定性研究
        3.3.4 實際樣品中乳酸含量的檢測
    3.4 小結(jié)
第四章 總結(jié)展望
參考文獻
致謝
在學(xué)期間公開發(fā)表論文及著作情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]酶生物燃料電池[J]. 劉強,許鑫華,任光雷,王為.  化學(xué)進展. 2006(11)



本文編號：3198029