高效電化學(xué)傳感器中電極材料的設(shè)計(jì)策略及催化作用理解
發(fā)布時(shí)間:2023-05-09 20:04
工業(yè)的迅速發(fā)展,城市化進(jìn)程的加速和人們生活方式的改變都引起了諸多環(huán)境污染問(wèn)題,這已成為全球威脅之一。水是人們賴以生存的重要物質(zhì),而水中污染物已變得十分復(fù)雜和多樣化。由于傳統(tǒng)的檢測(cè)方法一般存在價(jià)格高昂、儀器攜帶不便等缺陷,電化學(xué)傳感檢測(cè)已經(jīng)成為高效、靈敏識(shí)別污染物的重要方法之一。電極作為其核心部件,已經(jīng)成為快速而經(jīng)濟(jì)地檢測(cè)環(huán)境污染中有害或有毒的小分子污染物的研發(fā)重點(diǎn)。本文第二章針對(duì)常見的染發(fā)劑前體中,對(duì)苯二胺(PPD)和對(duì)苯二酚(HQ)的檢測(cè)開展的研究。研究表明,使用多種功能化修飾電極對(duì)兩種污染物進(jìn)行同步檢測(cè),由于過(guò)強(qiáng)的催化活性,使得PDD發(fā)生嚴(yán)重的電聚合以及峰與峰之間的相互重疊,而無(wú)法同步檢測(cè)。而使用未修飾的裸玻碳電極(GCE)確可以達(dá)到高選擇性和高靈敏性地檢測(cè)效果。PPD和HQ的檢測(cè)范圍分別為0.5-400μmol/L和5-4000μmol/L,同時(shí)陰極峰值電流與PPD和HQ濃度之間存在為線性關(guān)系,檢測(cè)限(S/N=3)分別為0.163和0.353μmol/L。GCE電極傳感器用于測(cè)定南京河水中的PPD和HQ,這兩種污染物的回收率約為100%。本文第三章通過(guò)一種簡(jiǎn)便的低溫水熱法成功地合...
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 納米材料在傳感器方面的應(yīng)用
1.2.1 基于金屬材料的電化學(xué)傳感器
1.2.2 基于碳納米管的電化學(xué)傳感器
1.2.3 基于石墨烯的電化學(xué)傳感器
1.2.4 基于導(dǎo)電聚合薄膜的電化學(xué)傳感器
1.3 本論文的研究思路
2 傳統(tǒng)功能修飾材料修飾電極與裸GCE的電化學(xué)性能差異
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.3 修飾材料和修飾電極的制備
2.3.1 修飾材料的制備
2.3.2 修飾電極的制備
2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.4.1 修飾電極的電化學(xué)響應(yīng)
2.4.2 傳感器對(duì)污染物的電化學(xué)響應(yīng)
2.4.3 緩沖液p H和掃描速率的影響
2.4.4 同時(shí)測(cè)定PPD和HQ
2.4.5 重現(xiàn)性和穩(wěn)定性
2.4.6 實(shí)際樣品分析
2.4.7 抗干擾實(shí)驗(yàn)
2.5 本章小結(jié)
3 N和S共摻雜石墨烯的構(gòu)建及其協(xié)同作用的探究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.3 摻雜石墨烯和修飾電極的制備
3.3.1 摻雜石墨烯的制備
3.3.2 修飾電極的制備
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.4.1 FT-IR、Raman和 XPS結(jié)果分析
3.4.2 TEM結(jié)果分析
3.4.3 不同組分的CV圖
3.4.4 不同p H值和掃速的影響
3.4.5 i-t曲線
3.4.6 抗干擾實(shí)驗(yàn)
3.5 本章小結(jié)
4 結(jié)論與展望
4.1 結(jié)論
4.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
本文編號(hào):3812307
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 納米材料在傳感器方面的應(yīng)用
1.2.1 基于金屬材料的電化學(xué)傳感器
1.2.2 基于碳納米管的電化學(xué)傳感器
1.2.3 基于石墨烯的電化學(xué)傳感器
1.2.4 基于導(dǎo)電聚合薄膜的電化學(xué)傳感器
1.3 本論文的研究思路
2 傳統(tǒng)功能修飾材料修飾電極與裸GCE的電化學(xué)性能差異
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.3 修飾材料和修飾電極的制備
2.3.1 修飾材料的制備
2.3.2 修飾電極的制備
2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.4.1 修飾電極的電化學(xué)響應(yīng)
2.4.2 傳感器對(duì)污染物的電化學(xué)響應(yīng)
2.4.3 緩沖液p H和掃描速率的影響
2.4.4 同時(shí)測(cè)定PPD和HQ
2.4.5 重現(xiàn)性和穩(wěn)定性
2.4.6 實(shí)際樣品分析
2.4.7 抗干擾實(shí)驗(yàn)
2.5 本章小結(jié)
3 N和S共摻雜石墨烯的構(gòu)建及其協(xié)同作用的探究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
3.3 摻雜石墨烯和修飾電極的制備
3.3.1 摻雜石墨烯的制備
3.3.2 修飾電極的制備
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.4.1 FT-IR、Raman和 XPS結(jié)果分析
3.4.2 TEM結(jié)果分析
3.4.3 不同組分的CV圖
3.4.4 不同p H值和掃速的影響
3.4.5 i-t曲線
3.4.6 抗干擾實(shí)驗(yàn)
3.5 本章小結(jié)
4 結(jié)論與展望
4.1 結(jié)論
4.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
本文編號(hào):3812307
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