石墨烯是碳原子緊密堆積成的二維蜂窩狀晶格結構的碳材料,具有許多優(yōu)異而獨特的物理、化學和機械性能,在微納米電子器件、光電子器件、新型復合材料以及傳感器等方面有著廣泛的應用前景;碳點與傳統(tǒng)的量子點相比,具有低的毒性、高的抗漂白性、良好的生物相容性、高的化學惰性和易于功能化等特點,在生物和醫(yī)學領域具有非常重要的應用價值。作為國家自然科學基金（NO.21173070）和河南省高校創(chuàng)新人才基金（No.124200510014）資助課題的一部分,本論文以化學還原和水熱處理等為合成方法,以電鏡和X-射線光電子能譜等現(xiàn)代實驗技術為表征手段,從探索功能化石墨烯和碳點的組成、形貌、結構與其性能之間的關系出發(fā),構建了幾種功能化碳納米材料,并探索了它們在傳感器方面的應用。主要研究內容和成果如下:1、以1-丁基-3-甲基咪唑半胱氨酸鹽離子液體同時作為還原劑、穩(wěn)定劑和功能化試劑,通過自組裝一步制備出離子液體功能化石墨烯（IL-G）復合材料,建立了一種操作簡便、環(huán)境友好的制備IL-G復合物的新方法。通過原子力顯微鏡、掃描電子顯微鏡、拉曼、循環(huán)伏安和交流阻抗等技術手段對所制備材料的結構、形貌、組成和性能進行了表征。結... 

【文章來源】：河南師范大學河南省

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 碳納米材料概述
    1.2 石墨烯
        1.2.1 石墨烯的結構與性質
        1.2.2 功能化石墨烯復合材料
        1.2.3 石墨烯及其復合材料的應用
    1.3 碳點
        1.3.1 碳點的制備
        1.3.2 碳點的修飾
        1.3.3 碳點的光學性能
        1.3.4 碳點的應用
    1.4 本論文的選題思路及主要研究內容
第二章 離子液體功能化石墨烯復合物的制備及其在電化學中的應用
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑
        2.2.2 儀器
        2.2.3 [C4mim][Cys]離子液體的制備
        2.2.4 GO的制備（Hummer法）[182]
        2.2.5 IL-G復合材料和石墨烯的制備
        2.2.6 IL-G復合材料修飾電極和石墨烯修飾電極的制備
        2.2.7 電化學性能測試
    2.3 結果與討論
        2.3.1 IL-G復合材料的表征
        2.3.2 IL-G復合材料的電化學性能
        2.3.3 同時測定CT和HQ
        2.3.4 修飾電極的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性和選擇性
        2.3.5 樣品測定
    2.4 小結
第三章 離子液體功能化石墨烯復合物修飾電極同時測定多巴胺和尿酸
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 化學試劑
        3.2.2 儀器和方法
        3.2.3 IL-G復合材料和石墨烯的制備
        3.2.4 修飾電極的制備
    3.3 結果與討論
        3.3.1 IL-石墨烯復合材料的電化學表征
        3.3.2 AA、DA和UA的電化學行為
        3.3.3 掃描速率對UA和DA的電化學行為的影響
        3.3.4 pH值對UA和DA的電化學行為的影響
        3.3.5 在AA存在下同時或單個測定UA和DA
        3.3.6 穩(wěn)定性和重現(xiàn)性
        3.3.7 實際樣品分析
    3.4 小結
第四章 熒光性能可調的氮、硫和磷共摻雜碳點的制備及其在傳感器方面的應用
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 試劑和材料
        4.2.2 儀器
        4.2.3 氮/硫/磷-碳點的制備
        4.2.4 熒光測定Hg~(2+)
    4.3 結果與討論
        4.3.1 氮/硫/磷-碳點的表征
        4.3.2 氮/硫/磷-碳點的光學性能
        4.3.3 熒光碳點測定汞離子
    4.4 結論
第五章 高熒光氮、硫共摻雜碳點的制備及對痕量Hg(Ⅱ)離子的選擇性測定
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 試劑
        5.2.2 儀器
        5.2.3 GO制備
        5.2.4 氮/硫-碳點的制備
        5.2.5 熒光測定Hg~(2+)
    5.3 結果與討論
        5.3.1 氮/硫-碳點的表征
        5.3.2 碳點的光學性能
        5.3.3 熒光測定汞離子
    5.4 小結
第六章 結論與展望
參考文獻
致謝
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【參考文獻】：
期刊論文
[1]One-step synthesis of fluorescent hydroxyls-coated carbon dots with hydrothermal reaction and its application to optical sensing of metal ions[J]. LIU LiQin1, LI YuanFang1, ZHAN Lei2, LIU Yue1 & HUANG ChengZhi1, 2 1 Education Ministry Key Laboratory on Luminescence and Real-Time Analysis; College of Chemistry and Chemical Engineering, Southwest University, Chongqing 400715, China 2College of Pharmaceutical Sciences, Southwest University, Chongqing 400715, China.  Science China（Chemistry）. 2011(08)
[2]{苯基-[（吡啶-4-羰基）-氨基]-甲基}-膦酸二烷基酯的合成與波譜表征[J]. 方華,廈門大學化學化工學院福建省化學生物學省重點實驗室,方美娟,廈門大學化學化工學院福建省化學生物學省重點實驗室,留筱廈,廈門大學化學化工學院福建省化學生物學省重點實驗室,許鵬翔,廈門大學化學化工學院福建省化學生物學省重點實驗室,趙玉芬,廈門大學化學化工學院福建省化學生物學省重點實驗室.  有機化學. 2005(04)



本文編號：3443234