基于異原子摻雜碳材料的電化學(xué)傳感器研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-21 03:04
人們的生活水平逐年提高,對(duì)生態(tài)環(huán)境、食品安全的要求也越來越高,環(huán)境污染帶來的一系列生態(tài)危害問題引起了人們的重視,對(duì)環(huán)境污染物的快速識(shí)別與檢測(cè)逐漸成為研究熱點(diǎn)。碳材料因其具有優(yōu)秀的物理化學(xué)性質(zhì),如比表面積較大,易修飾摻雜雜化基團(tuán)提高電化學(xué)性能,高效的電子傳輸性能等,在環(huán)境污染物檢測(cè)領(lǐng)域引起了人們極大的關(guān)注。但是,碳材料缺少特定的活性位點(diǎn)與催化識(shí)別官能團(tuán)也限制了其在傳感領(lǐng)域的應(yīng)用。因此,對(duì)碳材料進(jìn)行改性成為近年來電化學(xué)傳感領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。其中,用摻雜異種原子的方法對(duì)碳材料進(jìn)行改性是有效的方法之一。異原子摻雜能夠改善碳材料的導(dǎo)電性和增加催化活性位點(diǎn),已有研究表明,異原子摻雜碳材料在電池、催化、氣體分離和傳感器等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。本論文主要研究金屬納米顆粒改性碳材料及氮摻雜碳材料在環(huán)境污染物電化學(xué)傳感方面的應(yīng)用,本論文的主要工作有:基于金屬納米顆粒摻雜碳材料的鉛離子傳感器的構(gòu)建:以鈷、鋅雙金屬沸石咪唑化合物和碳納米管復(fù)合,并通過管式爐燒結(jié)制備了鈷、氮摻雜碳材料(Co-Nx-C@MWCNTs)來檢測(cè)自來水中的鉛離子。鋅元素的存在可能會(huì)在復(fù)合材料的表面和內(nèi)部之間的復(fù)合材料上...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.1.1 課題來源
1.1.2 研究的目的和意義
1.2 電化學(xué)傳感器
1.2.1 電化學(xué)傳感器簡(jiǎn)介
1.2.2 化學(xué)修飾電極簡(jiǎn)介
1.2.3 電化學(xué)傳感器在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
1.3 碳基材料概述
1.3.1 碳基材料
1.3.2 氮摻雜碳材料
1.3.3 氮摻雜碳材料的檢測(cè)應(yīng)用
1.3.4 碳納米管簡(jiǎn)介
1.4 金屬-有機(jī)框架化合物衍生多孔碳概述
1.4.1 金屬-有機(jī)框架化合物
1.4.2 沸石咪唑類金屬-有機(jī)框架化合物
1.4.3 金屬-有機(jī)框架化合物的制備方法
1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與表征方法
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與藥品試劑
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑藥品
2.2 材料的表征與電化學(xué)測(cè)試方法
2.2.1 材料結(jié)構(gòu)表征方法
2.2.2 材料的電化學(xué)性能測(cè)試方法
第3章 鈷、氮摻雜碳應(yīng)用于鉛離子傳感
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 Co-N_x-C@MWCNTs和 BMZIF-67 的制備
3.2.2 修飾電極制備及電化學(xué)表征方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 電極修飾材料的結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 修飾電極的電化學(xué)表征
3.3.3 電化學(xué)檢測(cè)Pb(II)條件的優(yōu)化
3.3.4 DPASV檢測(cè)鉛離子
3.3.5 Co-N_x-C@MWCNTs修飾電極的抗干擾能力
3.3.6 Co-N_x-C@MWCNTs/GCE的再現(xiàn)性、重復(fù)性和穩(wěn)定性
3.3.7 Co-N_x-C@MWCNTs/GCE的實(shí)際應(yīng)用研究
3.4 本章小結(jié)
第4章 氮摻雜多孔碳應(yīng)用于氯霉素傳感
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 氮摻雜多孔碳材料的制備
4.2.2 修飾電極制備及檢測(cè)方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 電極修飾材料的結(jié)構(gòu)表征
4.3.2 NPC修飾玻碳電極的電化學(xué)表征
4.3.3 電化學(xué)檢測(cè)條件的優(yōu)化
4.3.4 DPASV檢測(cè)CAP
4.3.5 NPC/GCE的再現(xiàn)性、重復(fù)性、穩(wěn)定性和抗干擾能力研究
4.3.6 NPC/GCE應(yīng)用于蜂蜜中CAP的檢測(cè)
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Pt納米顆粒在氮摻雜空心碳微球上的高分散負(fù)載及其氧還原性能(英文)[J]. 張小華,鐘金娣,于亞明,張?jiān)扑?劉博,陳金華. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(06)
[2]椅型碳納米管電子結(jié)構(gòu)與長(zhǎng)度效應(yīng)[J]. 章永凡,李俊,張明昕,周立新. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2002(02)
本文編號(hào):3198924
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.1.1 課題來源
1.1.2 研究的目的和意義
1.2 電化學(xué)傳感器
1.2.1 電化學(xué)傳感器簡(jiǎn)介
1.2.2 化學(xué)修飾電極簡(jiǎn)介
1.2.3 電化學(xué)傳感器在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
1.3 碳基材料概述
1.3.1 碳基材料
1.3.2 氮摻雜碳材料
1.3.3 氮摻雜碳材料的檢測(cè)應(yīng)用
1.3.4 碳納米管簡(jiǎn)介
1.4 金屬-有機(jī)框架化合物衍生多孔碳概述
1.4.1 金屬-有機(jī)框架化合物
1.4.2 沸石咪唑類金屬-有機(jī)框架化合物
1.4.3 金屬-有機(jī)框架化合物的制備方法
1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與表征方法
2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與藥品試劑
2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑藥品
2.2 材料的表征與電化學(xué)測(cè)試方法
2.2.1 材料結(jié)構(gòu)表征方法
2.2.2 材料的電化學(xué)性能測(cè)試方法
第3章 鈷、氮摻雜碳應(yīng)用于鉛離子傳感
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 Co-N_x-C@MWCNTs和 BMZIF-67 的制備
3.2.2 修飾電極制備及電化學(xué)表征方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 電極修飾材料的結(jié)構(gòu)表征
3.3.2 修飾電極的電化學(xué)表征
3.3.3 電化學(xué)檢測(cè)Pb(II)條件的優(yōu)化
3.3.4 DPASV檢測(cè)鉛離子
3.3.5 Co-N_x-C@MWCNTs修飾電極的抗干擾能力
3.3.6 Co-N_x-C@MWCNTs/GCE的再現(xiàn)性、重復(fù)性和穩(wěn)定性
3.3.7 Co-N_x-C@MWCNTs/GCE的實(shí)際應(yīng)用研究
3.4 本章小結(jié)
第4章 氮摻雜多孔碳應(yīng)用于氯霉素傳感
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 氮摻雜多孔碳材料的制備
4.2.2 修飾電極制備及檢測(cè)方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 電極修飾材料的結(jié)構(gòu)表征
4.3.2 NPC修飾玻碳電極的電化學(xué)表征
4.3.3 電化學(xué)檢測(cè)條件的優(yōu)化
4.3.4 DPASV檢測(cè)CAP
4.3.5 NPC/GCE的再現(xiàn)性、重復(fù)性、穩(wěn)定性和抗干擾能力研究
4.3.6 NPC/GCE應(yīng)用于蜂蜜中CAP的檢測(cè)
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Pt納米顆粒在氮摻雜空心碳微球上的高分散負(fù)載及其氧還原性能(英文)[J]. 張小華,鐘金娣,于亞明,張?jiān)扑?劉博,陳金華. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2013(06)
[2]椅型碳納米管電子結(jié)構(gòu)與長(zhǎng)度效應(yīng)[J]. 章永凡,李俊,張明昕,周立新. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2002(02)
本文編號(hào):3198924
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