石墨烯材料以其獨特的物理化學(xué)性能一直作為電化學(xué)傳感領(lǐng)域熱門研究的電極修飾材料。但石墨烯片層間產(chǎn)生的團聚現(xiàn)象,使修飾到電極表面的活性組分會深陷于修飾層的內(nèi)部使之不能充分暴露,進而影響修飾劑的利用效率和電化學(xué)活性。通過制備三維結(jié)構(gòu)石墨烯材料電化學(xué)傳感界面可有效解決這一問題。相較于低維石墨烯材料,三維結(jié)構(gòu)石墨烯材料具有大的比表面積和孔隙率、相互連接的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)和特殊的微環(huán)境,能加快界面電荷傳遞速率和傳質(zhì)速率。而且,以三維結(jié)構(gòu)石墨烯為載體可進一步負載其他活性組分,提高電極的傳感性能。本論文在對三維石墨烯復(fù)合材料在電化學(xué)傳感領(lǐng)域的應(yīng)用進行綜述的基礎(chǔ)上,采用電化學(xué)方法制備了三維結(jié)構(gòu)過氧化聚吡咯-還原氧化石墨烯復(fù)合膜修飾電極、三維結(jié)構(gòu)金納米粒子-過氧化聚吡咯-還原氧化石墨烯復(fù)合膜修飾電極及三維金納米粒子-石墨烯摻雜過氧化聚吡咯-多壁碳納米管復(fù)合膜修飾電極,并將其分別應(yīng)用于三種苯二酚異構(gòu)體、肼、苯酚和4-叔丁基苯酚的電化學(xué)傳感。全文主要內(nèi)容如下:1.以氧化石墨烯充當(dāng)陰離子摻雜劑,采用直接電化學(xué)法構(gòu)筑了氧化石墨烯-聚吡咯復(fù)合膜,經(jīng)電化學(xué)還原和過氧化處理后,得到三維結(jié)構(gòu)的過氧化聚吡咯-還原氧化石墨烯復(fù)合膜修... 

【文章來源】：延安大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

D-OPPy/ERGO/CCE電極的制備及對三種苯二酚異構(gòu)體的檢測原理

第二章三維過氧化聚吡咯-還原氧化石墨烯復(fù)合膜修飾電極同時測定三種二酚-16-個均勻的膜（圖2-3A），且復(fù)合物呈現(xiàn)很薄的片層狀結(jié)構(gòu)，這些片層結(jié)構(gòu)進一步隨機組裝成具有明顯孔洞的三維結(jié)構(gòu)（圖2-3B）。同時與單獨的還原氧化石墨烯相比（圖3C），該3D-OPPy/ERGO片層表面明顯更加粗糙，說明電化學(xué)沉積時聚吡咯主要沉積于石墨烯片層表面，形成了聚吡咯包覆石墨烯片的結(jié)構(gòu)，在進一步過氧化時，聚吡咯膜又生成了多孔結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致整個片層表面較粗糙。正是由于這種包覆作用，一方面可以避免石墨烯片層間的團聚，得到更薄的石墨烯片層，另一方面在聚吡咯的作用下可以形成自支撐的三維結(jié)構(gòu)，同時，聚吡咯也提高了復(fù)合膜在電極表面負載的牢固程度，有利于改善界面的穩(wěn)定性。圖2-3D是以K2SO4做為支持電解質(zhì)采用相似方法制備的OPPy膜的掃描電鏡圖，可以看出，這種情況下只能形成顆粒狀的聚吡咯，難以單獨形成均勻的膜，這進一步說明OPPy/ERGO復(fù)合膜中聚吡咯沉積在了石墨烯片層表面，并進一步組裝成具有多孔結(jié)構(gòu)的三維膜。圖2-3不同電極的掃描電鏡圖Fig.2-3Scanningelectronmicroscopephotographs(SEM)ofdifferentelectrodes(A,B)3D-OPPy/ERGO/CCE;(C)rGO/CCE;(D)OPPy/CCE2.3.23D-rGO-OPPy/CCE修飾電極的電化學(xué)表征ABCD

第三章三維-金納米粒子-過氧化聚吡咯/還原氧化石墨烯復(fù)合膜修飾電極對肼的測定-30-然呈現(xiàn)出明顯的三維多孔結(jié)構(gòu)，同時，復(fù)合膜中引入AuNPs后，明顯改善了界面的電化學(xué)活性。在各種因素的協(xié)同作用下，該修飾電極可實現(xiàn)對肼的高靈敏度測定。本實驗中修飾電極的制備及對肼的檢測原理如圖3-1所示：圖3-13D-AuNPs-OPPy/ERGO/CCE電極的制備及對肼的檢測原理Fig.3-1Preparationanddetectionprincipleof3D-AuNPs-OPPy/ERGO/CCEelectrodeforhydrazine3.2實驗部分3.2.1儀器與試劑儀器：見2.2.1試劑：氯金酸（HAuCl4·4H2O，A.R.，國藥集團化學(xué)試劑有限公司），其它試劑均見2.2.1。3.2.23D-AuNPs-OPPy/ERGO/CCE修飾電極的制備首先按2.2.2節(jié)的方法制備三維還原氧化石墨烯-過氧化聚吡咯復(fù)合膜修飾電極（3D-OPPy/ERGO/CCE）。在此基礎(chǔ)上采用電化學(xué)方法將金納米粒子引入復(fù)合膜中。具體方法為：將制備好的3D-OPPy/ERGO/CCE置于含有5.0×104mol·L1HAuCl4+0.01mol·L1Na2SO4+0.01mol·L1H2SO4的混合液中，在0.5~1.5V電位范圍內(nèi)以50mV·s1的掃速循環(huán)掃描5圈，取出電極并用水沖洗，得到金納米粒子-三維過氧化聚吡咯-還原氧化石墨烯復(fù)合膜修飾電極（3D-AuNPs-OPPy/ERGO/CCE）。為了對比，采用相似方法在裸CCE電極表面沉積金，制成金納米粒子/CCE電極（AuNPs/CCE）。同時以K2SO4為支持電解質(zhì)采用與2.2.2節(jié)相似的方法制備過氧化聚吡咯膜修飾電極，記為OPPy/CCE。并在此OPPy/CCE電極表面采用電化學(xué)方

【參考文獻】：
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碩士論文
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