本文關(guān)鍵詞：石墨烯復合物的電化學研究

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【摘要】：石墨烯被發(fā)現(xiàn)以來,已廣泛的應用于清潔能源的發(fā)展中,同時也被用于構(gòu)建快速,準確,穩(wěn)定的生物傳感器,在人類健康診斷等方面起著重要作用。本文采用雜原子摻雜石墨烯及石墨烯稀土氧化物納米粒子復合材料,應用在了燃料電池電極以及生物小分子傳感器研究中。第一章緒論主要介紹了石墨烯與石墨烯復合材料的合成方法及其在電化學催化、生物分析檢測等方面的應用。第二章硼／氮摻雜石墨烯的合成及其應用于抗壞血酸、多巴胺、尿酸的同時檢測研究本章報道了一種簡單的合成p-型半導體石墨烯,硼摻雜石墨烯的方法。以硼烷四氫呋喃為原料,通過水熱法在180℃下合成,制作方法簡單。另外我們合成了n-型半導體,氮摻雜石墨烯作為對比,通過實驗發(fā)現(xiàn)硼摻雜石墨烯的異相電子轉(zhuǎn)速率相對較高,兩種材料都可以實現(xiàn)對抗壞血酸、多巴胺以及尿酸的同時電化學檢測,并且異相電子轉(zhuǎn)移速率較高的硼摻雜石墨烯,對三種生物小分子的檢測下限更低,靈敏度更高。第三章還原石墨烯表面控制生長二氧化鈰納米粒子及其氧還原催化研究本章通過熱處理三價鈰鹽和氧化石墨烯(Ce3+-GO),合成二氧化鈰納米粒子還原石墨烯(CeO2-rGO)復合物,并將該復合材料用于ORR催化電極構(gòu)建中。通過透射電鏡(TEM),X射線散射光譜(XRD)等分析手段,探究了不同反應溫度下,CeO2納米粒子的粒徑及結(jié)晶情況。結(jié)果表明,在750℃下二氧化鈰納米粒子結(jié)晶度更高,并且氧還原活性也比其他溫度下合成的材料更好。相比于商業(yè)的Pt/C, CeO2-rGO750穩(wěn)定性更好,對甲醇也有很好的耐受性。第四章基于Eu2O3/Yb2O3納米粒子rGO復合材料的過氧化氫電化學傳感器研究本章通過-步熱處理,通過銪鹽和鐿鹽-氧化石墨烯合成氧化銪,氧化鐿納米粒子復合的石墨烯材料Eu2O3-rGO, Yb2O3-rGO。通過掃描電鏡(SEM),X射線衍射(XRD),拉曼光譜,X射線能譜等手段對材料的結(jié)構(gòu)與形貌進行分析。并將復合材料應用于過氧化氫電化學非酶傳感器中。相比較下,Yb2O3-rGO檢測線性為2 gM到4 mM,檢測下限為1μM(S/N＝3),并將該電極用于檢測細胞中的過氧化氫。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 硼摻雜石墨烯 二氧化鈰 氧還原 電化學傳感器 氧化鐿
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O657.1
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-15
• 第一章 緒論15-47
• 1 石墨烯及其復合物15-19
• 1.1 石墨烯簡介15-16
• 1.2 石墨烯的合成16-19
• 1.2.1 機械剝離法16
• 1.2.2 化學氣相沉積法(CVD)16-17
• 1.2.3 碳化硅外延生長法17
• 1.2.4 化學剝離法17-19
• 2 石墨烯的功能化19-24
• 2.1 物理法20-21
• 2.1.1 物理吸附20
• 2.1.2 靜電吸附20-21
• 2.2 化學法21-24
• 2.2.1 共價鍵合法21-22
• 2.2.2 非共價鍵合法22-24
• 3 石墨烯的應用24-35
• 3.1 能源方面的應用24-28
• 3.1.1 超級電容器24-25
• 3.1.2 鋰離子電池25-26
• 3.1.3 燃料電池26-27
• 3.1.4 太陽能電池27-28
• 3.2 環(huán)境方面的應用28-31
• 3.2.1 重金屬離子的吸附(圖5)28-30
• 3.2.2 有機物的光降解30-31
• 3.2.3 微生物的抑制31
• 3.2.4 有害氣體的檢測31
• 3.3 電化學傳感器31-35
• 3.3.2 葡萄糖電化學傳感器34
• 3.3.3 DNA電化學傳感器34-35
• 3.2.4 其他傳感器35
• 4 本論文的研究內(nèi)容和意義35-37
• 參考文獻37-47
• 第二章 硼/氮摻雜石墨烯的合成及其應用于抗壞血酸、多巴胺、尿酸的同時檢測研究47-66
• 1. 引言47-48
• 2. 實驗部分48-50
• 2.1 試劑48-49
• 2.2 儀器49
• 2.3 電化學測試49
• 2.4 硼摻雜石墨烯的合成49
• 2.5 氮摻雜石墨烯的合成49-50
• 2.6 修飾電極的制備50
• 3. 結(jié)果與討論50-59
• 3.1 材料的表征50-55
• 3.2 電化學測試55-59
• 3.2.1 異相電子轉(zhuǎn)移速率55-56
• 3.2.2 B-rGO和N-rGO對于AA,DA和UA的響應56-57
• 3.3.3 B-rGO和N-rGO對于AA,DA和UA的同時檢測57-59
• 4. 結(jié)論59-61
• 參考文獻61-66
• 第三章 還原石墨烯表面控制生長二氧化鈰納米粒子及其氧還原催化研究66-83
• 1. 引言66-68
• 2. 實驗部分68-70
• 2.1 試劑68
• 2.2 CeO_2摻雜石墨烯的合成68
• 2.3 儀器68-69
• 2.4 電化學測試69
• 2.5 材料修飾電極的制備69-70
• 3. 結(jié)果與討論70-78
• 3.1 材料的表征70-75
• 3.2 電化學測試75-78
• 4. 結(jié)論78
• 參考文獻78-83
• 第四章 基于EU_2O_3/YB_2O_3納米粒子RGO復合材料的過氧化氫電化學傳感器研究83-100
• 1. 引言83-84
• 2. 實驗部分84-86
• 2.1 藥品和試劑84
• 2.2 儀器84-85
• 2.3 Eu_2O_3/Yb_2O_3-rGO的制備85
• 2.4 電化學測試85-86
• 3. 結(jié)果與討論86-94
• 3.1 材料的表征86-90
• 3.2 電化學測試90-94
• 4. 結(jié)論94-95
• 參考文獻95-100
• 附錄：研究生期間的科研成果100-102
• 致謝102

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9 張偉娜;何偉;張新荔;;石墨烯的制備方法及其應用特性[J];化工新型材料;2010年S1期

10 萬勇;馬廷燦;馮瑞華;黃健;潘懿;;石墨烯國際發(fā)展態(tài)勢分析[J];科學觀察;2010年03期

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1 成會明;;石墨烯的制備與應用探索[A];中國力學學會學術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

2 錢文;郝瑞;侯仰龍;;液相剝離制備高質(zhì)量石墨烯及其功能化[A];中國化學會第27屆學術(shù)年會第04分會場摘要集[C];2010年

3 張甲;胡平安;王振龍;李樂;;石墨烯制備技術(shù)與應用研究的最新進展[A];第七屆中國功能材料及其應用學術(shù)會議論文集（第3分冊）[C];2010年

4 趙東林;白利忠;謝衛(wèi)剛;沈曾民;;石墨烯的制備及其微波吸收性能研究[A];第七屆中國功能材料及其應用學術(shù)會議論文集（第7分冊）[C];2010年

5 沈志剛;李金芝;易敏;;射流空化方法制備石墨烯研究[A];顆粒學最新進展研討會——暨第十屆全國顆粒制備與處理研討會論文集[C];2011年

6 王冕;錢林茂;;石墨烯的微觀摩擦行為研究[A];2011年全國青年摩擦學與表面工程學術(shù)會議論文集[C];2011年

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10 周琳;周璐珊;李波;吳迪;彭海琳;劉忠范;;石墨烯光化學修飾及尺寸效應研究[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

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1 姚耀;石墨烯研究取得系列進展[N];中國化工報;2009年

2 劉霞;韓用石墨烯制造出柔性透明觸摸屏[N];科技日報;2010年

3 記者 王艷紅;“解密”石墨烯到底有多奇妙[N];新華每日電訊;2010年

4 本報記者 李好宇 張們捷(實習) 特約記者 李季;石墨烯未來應用的十大猜想[N];電腦報;2010年

5 證券時報記者 向南;石墨烯貴過黃金15倍 生產(chǎn)不易炒作先行[N];證券時報;2010年

6 本報特約撰稿 吳康迪;石墨烯 何以結(jié)緣諾貝爾獎[N];計算機世界;2010年

7 記者 謝榮　通訊員 夏永祥 陳海泉 張光杰;石墨烯在泰實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化[N];泰州日報;2010年

8 本報記者 紀愛玲;石墨烯：市場未啟 炒作先行[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導報;2011年

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2 羅大超;化學修飾石墨烯的分離與評價[D];北京化工大學;2011年

3 唐秀之;氧化石墨烯表面功能化修飾[D];北京化工大學;2012年

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5 盛凱旋;石墨烯組裝體的制備及其電化學應用研究[D];清華大學;2013年

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10 王義;石墨烯的模板導向制備及在電化學儲能和腫瘤靶向診療方面的應用[D];復旦大學;2014年

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1 詹曉偉;碳化硅外延石墨烯以及分子動力學模擬研究[D];西安電子科技大學;2011年

2 王晨;石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)及其對電化學性能的影響[D];北京化工大學;2011年

3 苗偉;石墨烯制備及其缺陷研究[D];西北大學;2011年

4 蔡宇凱;一種新型結(jié)構(gòu)的石墨烯納米器件的研究[D];南京郵電大學;2012年

5 金麗玲;功能化石墨烯的酶學效應研究[D];蘇州大學;2012年

6 黃凌燕;石墨烯拉伸性能與尺度效應的研究[D];華南理工大學;2012年

7 劉汝盟;石墨烯熱振動分析[D];南京航空航天大學;2012年

8 雷軍;碳化硅上石墨烯的制備與表征[D];西安電子科技大學;2012年

9 于金海;石墨烯的非共價功能化修飾及載藥系統(tǒng)研究[D];青島科技大學;2012年

10 李晶;高分散性石墨烯的制備[D];上海交通大學;2013年

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本文編號：877260