石墨相氮化碳基化學(xué)傳感器的制備及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2025-05-20 04:47
近年來,新型有機(jī)半導(dǎo)體材料石墨相氮化碳(g-C3N4),由于具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì),如優(yōu)異的催化活性、穩(wěn)定性和光電性能,已成為材料及相關(guān)學(xué)科研究的熱點(diǎn)并廣泛應(yīng)用于光催化、生物成像等領(lǐng)域。然而,g-C3N4的電導(dǎo)率低、在水中分散性差,很大程度上限制了其在化學(xué)傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用。本論文旨在將不同結(jié)構(gòu)形貌、性能優(yōu)異的改性g-C3N4與光、電化學(xué)分析技術(shù)相結(jié)合,以構(gòu)建具有高靈敏度、寬線性范圍和低檢測限的g-C3N4基化學(xué)傳感器,實(shí)現(xiàn)對含能材料、生物小分子的定量檢測。這種快速、靈敏、簡單的檢測方法在環(huán)境檢測和食品安全領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。具體工作內(nèi)容如下:1.通過電化學(xué)原位聚合法制備得到g-C3N4量子點(diǎn)(CNQDs)和聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)復(fù)合材料修飾的玻碳電極(GCE)。采用循環(huán)伏安法、電化學(xué)阻抗法對修飾電極進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,摻雜PEDOT彌補(bǔ)了CNQD...
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 化學(xué)傳感器簡介及分類
1.2 電化學(xué)傳感器
1.2.1 化學(xué)修飾電極的制備
1.2.2 電極修飾材料
1.3 熒光化學(xué)傳感器
1.3.1 斯托克斯位移
1.3.2 熒光量子效率
1.4 石墨相氮化碳概述
1.4.1 g-C3N4 簡介
1.4.2 g-C3N4 的制備
1.4.3 g-C3N4 的改性研究
1.5 本課題提出的主要依據(jù)、研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
1.5.1 選題依據(jù)
1.5.2 課題研究內(nèi)容
1.5.3 課題創(chuàng)新
2 PEDOT/CNQDS修飾電極的制備及對抗壞血酸的檢測
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 試劑和儀器
2.2.2 CNQDs的制備
2.2.3 PEDOT/CNQDs修飾電極的制備
2.2.4 電化學(xué)測試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 CNQDs的 TEM表征
2.3.2 PEDOT/CNQDs修飾電極的EIS表征
2.3.3 AA在不同材料修飾電極上的電化學(xué)行為
2.3.4 PEDOT/CNQDs/GCE制備條件的優(yōu)化
2.3.5 緩沖溶液pH值的影響
2.3.6 聚合圈數(shù)的影響
2.3.7 AA的定量檢測
2.3.8 電極的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和選擇性
2.4 本章小結(jié)
3 PEDOT/h-CN修飾電極對抗壞血酸和對乙酰氨基酚的同步檢測
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 試劑和儀器
3.2.2 h-CN的制備
3.2.3 PEDOT/h-CN修飾電極的制備
3.2.4 電化學(xué)測試
3.2.5 實(shí)物樣品準(zhǔn)備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 h-CN的制備機(jī)理及表征
3.3.2 PEDOT/h-CN復(fù)合材料的紅外表征
3.3.3 PEDOT/h-CN復(fù)合材料的SEM表征
3.3.4 PEDOT/h-CN修飾電極的電化學(xué)阻抗分析
3.3.5 AA和 AP在不同材料修飾電極上的電化學(xué)響應(yīng)研究
3.3.6 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化
3.3.7 AA和 AP的定量檢測
3.3.8 電極的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和選擇性
3.3.9 實(shí)樣檢測
3.4 本章小結(jié)
4 MWCNT/PCN修飾電極的制備及對尿酸的檢測
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 試劑和儀器
4.2.2 材料的制備
4.2.3 MWCNT/PCN修飾電極的制備
4.2.4 實(shí)物樣品的處理與實(shí)驗(yàn)方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 PCN的 TEM表征
4.3.2 PCN的 BET測試
4.3.3 MWCNT/PCN的 XRD表征
4.3.4 不同電極的電化學(xué)阻抗表征
4.3.5 UA在不同材料修飾電極的電化學(xué)響應(yīng)
4.3.6 掃描速度的影響
4.3.7 緩沖溶液pH的影響
4.3.8 MWCNT/PCN/GCE制備條件的優(yōu)化
4.3.9 UA的定量檢測
4.3.10 電極的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和選擇性
4.3.11 實(shí)樣檢測
4.4 本章小結(jié)
5 A-CNNS的制備及其對三硝基苯酚的熒光檢測
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 試劑和儀器
5.2.2 A-CNNs的制備
5.2.3 熒光測試
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 A-CNNs的 TEM表征
5.3.2 XRD測試
5.3.3 紅外測試
5.3.4 A-CNNs的熒光性能
5.3.5 定量分析
5.3.6 熒光壽命測試
5.3.7 A-CNNs熒光探針的選擇性
5.3.8 熒光量子產(chǎn)率
5.4 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號:4046871
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 化學(xué)傳感器簡介及分類
1.2 電化學(xué)傳感器
1.2.1 化學(xué)修飾電極的制備
1.2.2 電極修飾材料
1.3 熒光化學(xué)傳感器
1.3.1 斯托克斯位移
1.3.2 熒光量子效率
1.4 石墨相氮化碳概述
1.4.1 g-C3N4 簡介
1.4.2 g-C3N4 的制備
1.4.3 g-C3N4 的改性研究
1.5 本課題提出的主要依據(jù)、研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)
1.5.1 選題依據(jù)
1.5.2 課題研究內(nèi)容
1.5.3 課題創(chuàng)新
2 PEDOT/CNQDS修飾電極的制備及對抗壞血酸的檢測
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 試劑和儀器
2.2.2 CNQDs的制備
2.2.3 PEDOT/CNQDs修飾電極的制備
2.2.4 電化學(xué)測試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 CNQDs的 TEM表征
2.3.2 PEDOT/CNQDs修飾電極的EIS表征
2.3.3 AA在不同材料修飾電極上的電化學(xué)行為
2.3.4 PEDOT/CNQDs/GCE制備條件的優(yōu)化
2.3.5 緩沖溶液pH值的影響
2.3.6 聚合圈數(shù)的影響
2.3.7 AA的定量檢測
2.3.8 電極的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和選擇性
2.4 本章小結(jié)
3 PEDOT/h-CN修飾電極對抗壞血酸和對乙酰氨基酚的同步檢測
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 試劑和儀器
3.2.2 h-CN的制備
3.2.3 PEDOT/h-CN修飾電極的制備
3.2.4 電化學(xué)測試
3.2.5 實(shí)物樣品準(zhǔn)備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 h-CN的制備機(jī)理及表征
3.3.2 PEDOT/h-CN復(fù)合材料的紅外表征
3.3.3 PEDOT/h-CN復(fù)合材料的SEM表征
3.3.4 PEDOT/h-CN修飾電極的電化學(xué)阻抗分析
3.3.5 AA和 AP在不同材料修飾電極上的電化學(xué)響應(yīng)研究
3.3.6 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化
3.3.7 AA和 AP的定量檢測
3.3.8 電極的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和選擇性
3.3.9 實(shí)樣檢測
3.4 本章小結(jié)
4 MWCNT/PCN修飾電極的制備及對尿酸的檢測
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 試劑和儀器
4.2.2 材料的制備
4.2.3 MWCNT/PCN修飾電極的制備
4.2.4 實(shí)物樣品的處理與實(shí)驗(yàn)方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 PCN的 TEM表征
4.3.2 PCN的 BET測試
4.3.3 MWCNT/PCN的 XRD表征
4.3.4 不同電極的電化學(xué)阻抗表征
4.3.5 UA在不同材料修飾電極的電化學(xué)響應(yīng)
4.3.6 掃描速度的影響
4.3.7 緩沖溶液pH的影響
4.3.8 MWCNT/PCN/GCE制備條件的優(yōu)化
4.3.9 UA的定量檢測
4.3.10 電極的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和選擇性
4.3.11 實(shí)樣檢測
4.4 本章小結(jié)
5 A-CNNS的制備及其對三硝基苯酚的熒光檢測
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 試劑和儀器
5.2.2 A-CNNs的制備
5.2.3 熒光測試
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 A-CNNs的 TEM表征
5.3.2 XRD測試
5.3.3 紅外測試
5.3.4 A-CNNs的熒光性能
5.3.5 定量分析
5.3.6 熒光壽命測試
5.3.7 A-CNNs熒光探針的選擇性
5.3.8 熒光量子產(chǎn)率
5.4 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號:4046871
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