近年來,納米材料由于獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的電化學(xué)性能在電化學(xué)領(lǐng)域備受青睞。納米金屬材料尤其是納米金屬硫化物、鉑納米顆粒(PtNPs)、金納米顆粒(AuNPs)因合成簡單,電催化性能良好,被廣泛應(yīng)用于傳感檢測方面。功能化石墨烯克服了石墨烯的缺點(diǎn),使其二維層狀結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢得以發(fā)揮。單一納米材料修飾的電極,往往不能達(dá)到很理想的電催化效果,若將兩種或兩種以上納米材料復(fù)合,往往可以做到取長補(bǔ)短,發(fā)揮它們的協(xié)同作用,構(gòu)建出性能優(yōu)異的電化學(xué)傳感器�；诖�,本論文主要圍繞納米金屬材料及功能化石墨烯等復(fù)合材料開展了以下研究:1、制備了納米CoS_2與離子液體功能化石墨烯(IL-GR)的納米復(fù)合材料,通過對(duì)其形貌和組分進(jìn)行表征,證實(shí)了復(fù)合材料具有優(yōu)良的結(jié)構(gòu)與良好的分散性。將所制備的納米復(fù)合材料用于構(gòu)建肼(N_2H_4)電化學(xué)傳感器。通過循環(huán)伏安法(CV)和安培法評(píng)價(jià)所制備的傳感器對(duì)N_2H_4氧化反應(yīng)的電催化性能。發(fā)現(xiàn)氧化峰電流和N_2H_4濃度之間在5~100μM和100~400μM濃度范圍內(nèi)均存在良好的線性關(guān)系,檢出限為0.39μM(S/N=3)。該傳感器對(duì)于N_2H_4表現(xiàn)出良好的電催化性能,并成功用于湖水樣品中N_2H_4的實(shí)際測定,回收率良好。2、基于Ni_3S_2與IL-GR納米復(fù)合材料構(gòu)建了一種高靈敏的無酶葡萄糖傳感器。利用SEM,TEM,XRD和XPS表征Ni_3S_2/IL-GR納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)。通過CV法和安培法研究了該復(fù)合材料對(duì)葡萄糖氧化的催化性能。與玻碳裸電極(GCE)和IL-GR/GCE相比,Ni_3S_2/IL-GR/GCE對(duì)葡萄糖氧化表現(xiàn)出顯著的電催化活性。線性范圍為0~500μM,檢出限為0.161μM(S/N=3)。另外,研究了一些干擾物質(zhì)對(duì)葡萄糖檢測的影響。結(jié)果表明,葡萄糖的電流響應(yīng)沒有明顯變化,證明Ni_3S_2/IL-GR/GCE具有較強(qiáng)的抗干擾能力。最后,該傳感器可成功應(yīng)用于胎牛血清中葡萄糖的檢測。3、利用水熱合成法合成了MoS_2納米材料,并將其與AuNPs和IL-GR復(fù)合,構(gòu)建了一種用于雙酚A檢測的新型電化學(xué)傳感器。通過控制反應(yīng)條件制備的MoS_2呈納米花狀�；贏uNPs/MoS_2/IL-GR構(gòu)筑的電化學(xué)傳感器對(duì)雙酚A的電化學(xué)響應(yīng)良好,電催化性能優(yōu)異,且在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,可以實(shí)現(xiàn)不同水樣中雙酚A含量的檢測。4、利用導(dǎo)電性優(yōu)異的科琴黑(KB)和具有良好生物兼容性與負(fù)載能力的金屬有機(jī)框架(MOFs)搭載PtNPs,構(gòu)建具有良好電化學(xué)響應(yīng)的傳感器,并應(yīng)用于檢測氧氟沙星。通過TEM、SEM等手段對(duì)PtNPs/KB/MOFs納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)形態(tài)和組成進(jìn)行了表征。采用CV法來檢測氧氟沙星,結(jié)果表明該電化學(xué)傳感器靈敏度高,檢出限低,且具有良好的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。此外,在0.08~100μM范圍內(nèi),電流響應(yīng)與氧氟沙星濃度存在較好的線性關(guān)系,檢出限為0.037μM(S/N=3)。制備的電化學(xué)傳感器成功用于檢測血清中的氧氟沙星。
【學(xué)位單位】：煙臺(tái)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP212.2;TB33
【部分圖文】：

1 緒論.1 電化學(xué)傳感器1.1 電化學(xué)傳感器概述基于物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)，利用電化學(xué)分析的基本原理和技術(shù)，將目標(biāo)物質(zhì)所的化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)進(jìn)行傳感檢測的裝置稱為電化學(xué)傳感器，其相應(yīng)的作理如圖 1-1 所示。目標(biāo)分子引起的反應(yīng)信號(hào)由特定的感應(yīng)器感知并將信號(hào)傳達(dá)至器，由轉(zhuǎn)換器經(jīng)過轉(zhuǎn)換或放大處理得到可識(shí)別的電信號(hào)，最終反映到顯示裝置信號(hào)與目標(biāo)物質(zhì)的濃度呈一定比例，由此可達(dá)到定性或定量分析的目的。

圖 1-2 三電極體系結(jié)構(gòu)示意圖-2 Schematic diagram of three electrode syste類及應(yīng)用，電化學(xué)傳感器可被分為不同的類型[輸出類型不同，可以分多種傳感器。若傳感器；若以電流的變化為依據(jù)，稱為則稱為電導(dǎo)型傳感器。和應(yīng)用領(lǐng)域不同，可以分為生物傳感器 DNA 傳感器、酶傳感器、免疫傳感器測用于溶液中離子的離子傳感器（固體可燃、有毒或易爆氣體的氣體傳感器（

2 納米過渡金屬硫化物作為一種新型的金屬納米材料，過渡金屬硫化物（TMS）納米材料具有良好性能、吸附性能和光電性質(zhì)。這些有優(yōu)異性質(zhì)在一定程度上歸功于其特殊的較大的比表面積。TMS 的結(jié)構(gòu)與石墨烯的結(jié)構(gòu)相類似，是靠范德華力堆積在二維層狀結(jié)構(gòu)。不同之處在于，TMS 屬于半導(dǎo)體材料，導(dǎo)電性較石墨烯差。T學(xué)式可以表示為 MX，M 是指過渡金屬元素，如 Co、Ni、W、Mo、Mn 等；硫族元素，最常見的就是 S[15]。單層的 TMS 有三個(gè)原子的厚度，呈夾心結(jié)-M-X）中間一層是過渡金屬原子層，被兩層硫原子層包圍，金屬原子和 S 原共價(jià)結(jié)合[16]。過渡金屬原子和 S 原子的結(jié)合方式以及層-層堆積順序不同，會(huì)同的晶體結(jié)構(gòu)，如圖 1-3 顯示了單層過渡金屬二硫族化物在不同的晶體結(jié)構(gòu)：柱（2H）、扭曲八面體（1T）和二聚相（1T'）中的原子結(jié)構(gòu)[15]。
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本文編號(hào)：2871781