石墨烯是目前已知最薄的二維晶體納米材料,具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能、良好的電子遷移率和極大的比表面積等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為一種非常理想的基體材料,被廣泛用于制備各類功能性的納米復(fù)合材料。貴金屬納米粒子因同時(shí)協(xié)同了貴金屬和納米材料的優(yōu)點(diǎn),展現(xiàn)出相當(dāng)強(qiáng)的催化性和良好的導(dǎo)電性。將石墨烯與貴金屬納米粒子結(jié)合制備種類多樣結(jié)構(gòu)豐富的復(fù)合材料,并由此構(gòu)建電化學(xué)傳感器,能夠極大地提高傳感器的響應(yīng)信號(hào)�；谏鲜鰞�(yōu)良特性,本論文制備了三種石墨烯基貴金屬?gòu)?fù)合材料并以此構(gòu)建電化學(xué)傳感器,實(shí)現(xiàn)了對(duì)黃酮類藥物(木犀草素)、兩種抗菌劑(三氯生、三氯卡班)的靈敏檢測(cè),并成功應(yīng)用于兩種偶氮染色劑(日落黃和酒石黃)的同時(shí)檢測(cè)。具體工作如下1.基于巰基-β-環(huán)糊精功能化的石墨烯/金納米粒子復(fù)合材料靈敏檢測(cè)木犀草素利用水熱法一步合成了金納米/巰基-β-環(huán)糊精功能化的石墨烯復(fù)合材料(AuNPs/SH-β-CD-Gr),將其修飾于玻碳電極表面構(gòu)建了簡(jiǎn)單且靈敏的電化學(xué)傳感器(AuNPs/SH-β-CD-Gr/GCE)檢測(cè)木犀草素。與SH-β-CD-Gr/GCE和裸GCE相比,木犀草素在AuNPs/SH-β-CD-Gr/GCE上的峰電流大大增強(qiáng)。表明該納米復(fù)合材料不僅結(jié)合了Gr和AuNPs的優(yōu)良電性能,同時(shí)具有環(huán)糊精的超分子作用,增加了木犀草素在電極上的富集濃度。在實(shí)驗(yàn)優(yōu)化條件下,AuNPs/SH-β-CD-Gr/GCE對(duì)木犀草素檢測(cè)的線性濃度為1.0×10~(-11) mol/L至1.0×10~(-5) mol/L,檢測(cè)限為3.3×10~(-12) mol/L(S/N=3),相比以往文獻(xiàn)構(gòu)建的木犀草素電化學(xué)檢測(cè)方法線性更寬、更為靈敏。將此方法應(yīng)用于人血清蛋白中木犀草素的檢測(cè)獲得較好的加標(biāo)回收率,表明構(gòu)建的電化學(xué)傳感器準(zhǔn)確度高,為具有類似結(jié)構(gòu)的黃酮類藥物的分析檢測(cè)開(kāi)辟新的可能性。2.基于聚(二烯丙基二甲基氯化銨)功能化的石墨烯/鈀納米復(fù)合材料電化學(xué)檢測(cè)三氯生和三氯卡班為了改善石墨烯的分散性,本章利用聚(二烯丙基二甲基氯化銨)(PDDA)作為穩(wěn)定劑,通過(guò)簡(jiǎn)單的一鍋法成功合成了PDDA功能化的石墨烯/鈀納米粒子(PDDA-Gr/PdNPs)復(fù)合物。將PDDA-Gr/PdNPs修飾于玻碳電極表面構(gòu)建了電化學(xué)傳感器(PDDA-Gr/PdNPs/GCE)用于檢測(cè)抗菌劑三氯生和三氯卡班。這兩種抗菌劑在PDDA-Gr/PdNPs/GCE上的電化學(xué)響應(yīng)信號(hào)均較PDDA-Gr/GCE和GCE大大增強(qiáng),表明所合成的石墨烯-鈀納米復(fù)合材料具有良好的電子轉(zhuǎn)移能力和催化活性。在最佳條件下,三氯生和三氯卡班的線性濃度范圍分別為9.0×10~(-9) mol/L~2.0×10~(-5) mol/L和1.0×10~-88 mol/L~2.0×10~(-5) mol/L,檢出限分別為3.5×10~(-9) mol/L(S/N=3)和3.0×10~-99 mol/L(S/N=3)。該方法重現(xiàn)性好,抗干擾能力強(qiáng),穩(wěn)定性高,有望將來(lái)用于實(shí)際水樣中三氯生和三氯卡班等相似結(jié)構(gòu)的環(huán)境污染物檢測(cè)。3.石墨烯/金納米復(fù)合材料的制備及對(duì)日落黃和酒石黃的同時(shí)快速檢測(cè)本章通過(guò)水熱法在簡(jiǎn)便、快速、溫和的條件下合成了PDDA-Gr/AuNPs并將其修飾于GCE表面構(gòu)建電化學(xué)傳感平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩種偶氮染色劑日落黃和酒石黃的同時(shí)檢測(cè)。在最優(yōu)條件下,日落黃和酒石黃的線性范圍分別是6.0×10~(-9) mol/L~5.0×10~(-6) mol/L和8.0×10~(-9) mol/L~3.0×10~(-6) mol/L,檢出限分別為2.0×10~(-9) mol/L(S/N=3)和2.5×10~(-9) mol/L(S/N=3)。該方法準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好,抗干擾能力強(qiáng),并且成功應(yīng)用于常見(jiàn)飲料中日落黃和酒石黃的同時(shí)檢測(cè),回收率在92.6%~108.0%之間,表明實(shí)驗(yàn)所創(chuàng)建的方法有望在類似結(jié)構(gòu)的偶氮染料的分析檢測(cè)中發(fā)揮重要作用。
【學(xué)位單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X85;TP212
【部分圖文】：

單層石墨烯及其派生物示意圖

圖 1.1 理想（A）和處于自由狀態(tài)的懸空石墨烯（B）原子結(jié)構(gòu)模型示意圖[13]Fig. 1.1 Modeling of ideal and crumpled graphene[13]邊形平面點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)（圖 1.1 A），但實(shí)際情況下單層的石墨烯并非呈現(xiàn)完美平坦結(jié)

圖 1.3 制備石墨烯及其相關(guān)材料的方法[20]g. 1.3 Illustration of the Current Preparation Methods for Graphene and Graphene-RelMaterials[20]
【參考文獻(xiàn)】

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1 張旭志;谷孝磊;陳碧鵑;馬紹賽;曲克明;趙常志;;呋喃西林及其代謝物氨基脲的伏安檢測(cè)方法[J];漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展;2014年02期

2 李永璽;陳彧;莊小東;張斌;朱金輝;李佩佩;牛麗娟;;石墨烯化學(xué)及潛在應(yīng)用[J];上海第二工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2010年04期

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4 李旭;趙衛(wèi)峰;陳國(guó)華;;石墨烯的制備與表征研究[J];材料導(dǎo)報(bào);2008年08期

本文編號(hào)：2891216