MOFs基氮摻雜多孔碳納米材料制備及其電化學(xué)傳感應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2020-12-22 00:29
電化學(xué)傳感法可實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物的高效、靈敏、特異性檢測(cè),并且具有易于操作、運(yùn)行成本低、響應(yīng)迅速、易微型化等優(yōu)點(diǎn),因而得到了人們的廣泛關(guān)注且發(fā)展迅速。納米材料和生物材料的引入更是起到了信號(hào)放大的作用、顯著提高了傳感檢測(cè)的性能。在眾多的納米材料當(dāng)中,多孔碳納米材料制備簡(jiǎn)單、孔結(jié)構(gòu)豐富、比表面積大、活性位點(diǎn)多、導(dǎo)電性能好,作為電極材料優(yōu)勢(shì)突出。然而純碳材料親水性較差,且由傳統(tǒng)合成方法制備的碳材料具有結(jié)構(gòu)無序、孔徑分布不均一等缺點(diǎn),限制了其應(yīng)用范圍。為解決這一問題,以含氮配體構(gòu)成的MOFs(ZIF-8)作為犧牲模板、通過高溫煅燒制得了氮摻雜多孔碳納米材料(N-CNF),并將其用于單寧酸的電化學(xué)傳感檢測(cè);為拓寬N-CNF在電化學(xué)傳感領(lǐng)域的應(yīng)用范圍,引入了金納米顆粒(AuNPs)作為DNA的固定平臺(tái),用于羥基自由基(·OH)的電化學(xué)傳感檢測(cè)。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)以ZIF-8作為犧牲模板、采用外層包裹介孔SiO2(mSiO2)形成殼核結(jié)構(gòu)的保護(hù)鍛燒法合成N-CNF,并對(duì)其理化特性與電化學(xué)性能進(jìn)行表征。結(jié)果表明,由該方法得到的N-CNF具有類似ZIF-...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要縮寫表
1 緒論
1.1 環(huán)境污染物的電化學(xué)傳感檢測(cè)方法
1.2 多孔碳納米材料基電化學(xué)傳感法
1.2.1 多孔碳納米材料及其應(yīng)用
1.2.2 MOFs基氮摻雜多孔碳納米材料在電化學(xué)傳感中的應(yīng)用
1.3 單寧酸及其檢測(cè)
1.3.1 單寧酸的應(yīng)用及其危害
1.3.2 單寧酸的電化學(xué)傳感檢測(cè)方法
1.4 羥基自由基及其檢測(cè)
1.4.1 羥基自由基的存在及其危害
1.4.2 羥基自由基的電化學(xué)傳感檢測(cè)方法
1.5 選題依據(jù)與研究?jī)?nèi)容
1.5.1 選題依據(jù)
1.5.2 研究?jī)?nèi)容
2 MOFs基氮摻雜多孔碳納米材料的合成與性能表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 材料和儀器
2.2.2 以ZIF-8作為犧牲模板制備N-CNF
2.2.3 電化學(xué)性能測(cè)試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 N-CNF的理化特性
2.3.2 N-CNF的電化學(xué)性能分析
2.4 小結(jié)
3 基于N-CNF信號(hào)增強(qiáng)作用檢測(cè)單寧酸的電化學(xué)傳感法
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 材料和儀器
3.2.2 N-CNF/GCE電極的制備與電化學(xué)性能表征
3.2.3 單寧酸的電化學(xué)傳感檢測(cè)方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 電化學(xué)性能表征
3.3.2 檢測(cè)條件的優(yōu)化
3.3.3 單寧酸在N-CNF/GCE電極表面發(fā)生的氧化反應(yīng)機(jī)理
3.3.4 N-CNF/GCE的電化學(xué)傳感性能
3.3.5 N-CNF/GCE的重現(xiàn)性、穩(wěn)定性與抗干擾性
3.3.6 實(shí)際水體中單寧酸的電化學(xué)傳感檢測(cè)
3.4 小結(jié)
4 基于N-CNF/AuNPs復(fù)合作用檢測(cè)羥基自由基的電化學(xué)生物傳感法
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 材料和儀器
4.2.2 MCH/ssDNA/AuNPs/N-CNF/GCE電極的制備與電化學(xué)性能表征
4.2.3 羥基自由基的電化學(xué)傳感檢測(cè)方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 電化學(xué)性能表征
4.3.2 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化
4.3.3 MCH/ssDNA/AuNPs/N-CNF/GCE的電化學(xué)傳感性能
4.3.4 MCH/ssDNA/AuNPs/N-CNF/GCE的選擇性和穩(wěn)定性
4.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超級(jí)電容器電極用N-摻雜多孔碳材料的研究進(jìn)展[J]. 馮晨辰,吳愛民,黃昊. 材料導(dǎo)報(bào). 2016(01)
[2]MOFs作為犧牲模板制備納米多孔碳材料的方法及其應(yīng)用[J]. 姚顯芳,李映偉. 科學(xué)通報(bào). 2015(20)
[3]“金標(biāo)銀染”放大技術(shù)的羥基自由基靈敏檢測(cè)[J]. 楊妍,喻鵬,張小華,陳金華. 電化學(xué). 2015(01)
[4]單寧酸的自動(dòng)固相萃取—反相高效液相色譜分析[J]. 柯煒昌,陳義坤,劉華臣,潘曦. 分析儀器. 2014(01)
[5]單寧在染整中的應(yīng)用[J]. 吳娟,李維賢. 印染助劑. 2008(02)
[6]植物單寧在制革工業(yè)中的應(yīng)用原理[J]. 石碧,狄瑩. 皮革科學(xué)與工程. 1998(03)
[7]納米材料的結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用[J]. 丁星兆,柳襄懷. 材料導(dǎo)報(bào). 1997(04)
[8]單寧,天然多酚和分子配合作用(英文)[J]. 愛德溫·哈斯蘭姆. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 1992(01)
碩士論文
[1]新型多孔碳納米材料的制備及其在吸附和檢測(cè)中的應(yīng)用[D]. 陰軍玲.濟(jì)南大學(xué) 2017
[2]MOFs衍生金屬納米粒子和氮摻雜多孔碳的制備與應(yīng)用[D]. 陳明怡.吉林大學(xué) 2017
[3]多孔碳納米復(fù)合材料的制備電化學(xué)及其電化學(xué)性能研究[D]. 劉景浩.青島科技大學(xué) 2016
[4]多孔碳材料的制備及其性能研究[D]. 張磊.燕山大學(xué) 2014
[5]基于免標(biāo)記DNA構(gòu)建檢測(cè)羥基自由基、三磷酸腺苷和銀離子的電化學(xué)生物傳感器[D]. 司勁草.西南大學(xué) 2014
[6]硫酸鐵催化氧化兒茶酚類產(chǎn)生羥自由基及其對(duì)DNA損傷的電化學(xué)研究[D]. 陳苗苗.湖北大學(xué) 2013
[7]酶催化的類FENTON反應(yīng)產(chǎn)生羥自由基及其對(duì)DNA損傷作用的電化學(xué)研究[D]. 陳洋.湖北大學(xué) 2012
[8]電沉積金納米材料修飾電極及其DNA生物傳感性能研究[D]. 韓曉萍.青島科技大學(xué) 2011
[9]具有表面活性的酯化單寧酸的合成及其性質(zhì)研究[D]. 馬志紅.四川大學(xué) 2002
本文編號(hào):2930797
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要縮寫表
1 緒論
1.1 環(huán)境污染物的電化學(xué)傳感檢測(cè)方法
1.2 多孔碳納米材料基電化學(xué)傳感法
1.2.1 多孔碳納米材料及其應(yīng)用
1.2.2 MOFs基氮摻雜多孔碳納米材料在電化學(xué)傳感中的應(yīng)用
1.3 單寧酸及其檢測(cè)
1.3.1 單寧酸的應(yīng)用及其危害
1.3.2 單寧酸的電化學(xué)傳感檢測(cè)方法
1.4 羥基自由基及其檢測(cè)
1.4.1 羥基自由基的存在及其危害
1.4.2 羥基自由基的電化學(xué)傳感檢測(cè)方法
1.5 選題依據(jù)與研究?jī)?nèi)容
1.5.1 選題依據(jù)
1.5.2 研究?jī)?nèi)容
2 MOFs基氮摻雜多孔碳納米材料的合成與性能表征
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 材料和儀器
2.2.2 以ZIF-8作為犧牲模板制備N-CNF
2.2.3 電化學(xué)性能測(cè)試
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 N-CNF的理化特性
2.3.2 N-CNF的電化學(xué)性能分析
2.4 小結(jié)
3 基于N-CNF信號(hào)增強(qiáng)作用檢測(cè)單寧酸的電化學(xué)傳感法
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 材料和儀器
3.2.2 N-CNF/GCE電極的制備與電化學(xué)性能表征
3.2.3 單寧酸的電化學(xué)傳感檢測(cè)方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 電化學(xué)性能表征
3.3.2 檢測(cè)條件的優(yōu)化
3.3.3 單寧酸在N-CNF/GCE電極表面發(fā)生的氧化反應(yīng)機(jī)理
3.3.4 N-CNF/GCE的電化學(xué)傳感性能
3.3.5 N-CNF/GCE的重現(xiàn)性、穩(wěn)定性與抗干擾性
3.3.6 實(shí)際水體中單寧酸的電化學(xué)傳感檢測(cè)
3.4 小結(jié)
4 基于N-CNF/AuNPs復(fù)合作用檢測(cè)羥基自由基的電化學(xué)生物傳感法
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 材料和儀器
4.2.2 MCH/ssDNA/AuNPs/N-CNF/GCE電極的制備與電化學(xué)性能表征
4.2.3 羥基自由基的電化學(xué)傳感檢測(cè)方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 電化學(xué)性能表征
4.3.2 實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化
4.3.3 MCH/ssDNA/AuNPs/N-CNF/GCE的電化學(xué)傳感性能
4.3.4 MCH/ssDNA/AuNPs/N-CNF/GCE的選擇性和穩(wěn)定性
4.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]超級(jí)電容器電極用N-摻雜多孔碳材料的研究進(jìn)展[J]. 馮晨辰,吳愛民,黃昊. 材料導(dǎo)報(bào). 2016(01)
[2]MOFs作為犧牲模板制備納米多孔碳材料的方法及其應(yīng)用[J]. 姚顯芳,李映偉. 科學(xué)通報(bào). 2015(20)
[3]“金標(biāo)銀染”放大技術(shù)的羥基自由基靈敏檢測(cè)[J]. 楊妍,喻鵬,張小華,陳金華. 電化學(xué). 2015(01)
[4]單寧酸的自動(dòng)固相萃取—反相高效液相色譜分析[J]. 柯煒昌,陳義坤,劉華臣,潘曦. 分析儀器. 2014(01)
[5]單寧在染整中的應(yīng)用[J]. 吳娟,李維賢. 印染助劑. 2008(02)
[6]植物單寧在制革工業(yè)中的應(yīng)用原理[J]. 石碧,狄瑩. 皮革科學(xué)與工程. 1998(03)
[7]納米材料的結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用[J]. 丁星兆,柳襄懷. 材料導(dǎo)報(bào). 1997(04)
[8]單寧,天然多酚和分子配合作用(英文)[J]. 愛德溫·哈斯蘭姆. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 1992(01)
碩士論文
[1]新型多孔碳納米材料的制備及其在吸附和檢測(cè)中的應(yīng)用[D]. 陰軍玲.濟(jì)南大學(xué) 2017
[2]MOFs衍生金屬納米粒子和氮摻雜多孔碳的制備與應(yīng)用[D]. 陳明怡.吉林大學(xué) 2017
[3]多孔碳納米復(fù)合材料的制備電化學(xué)及其電化學(xué)性能研究[D]. 劉景浩.青島科技大學(xué) 2016
[4]多孔碳材料的制備及其性能研究[D]. 張磊.燕山大學(xué) 2014
[5]基于免標(biāo)記DNA構(gòu)建檢測(cè)羥基自由基、三磷酸腺苷和銀離子的電化學(xué)生物傳感器[D]. 司勁草.西南大學(xué) 2014
[6]硫酸鐵催化氧化兒茶酚類產(chǎn)生羥自由基及其對(duì)DNA損傷的電化學(xué)研究[D]. 陳苗苗.湖北大學(xué) 2013
[7]酶催化的類FENTON反應(yīng)產(chǎn)生羥自由基及其對(duì)DNA損傷作用的電化學(xué)研究[D]. 陳洋.湖北大學(xué) 2012
[8]電沉積金納米材料修飾電極及其DNA生物傳感性能研究[D]. 韓曉萍.青島科技大學(xué) 2011
[9]具有表面活性的酯化單寧酸的合成及其性質(zhì)研究[D]. 馬志紅.四川大學(xué) 2002
本文編號(hào):2930797
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