本文關鍵詞：石墨烯—無機納米復合材料的制備及在電化學傳感器中的應用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電化學方法因為具有價格便宜、操作簡單、靈敏度高、響應迅速等特點，在分析化學領域占有重要的地位。自2004年Geim和Novoselov首次從石墨中分離得到石墨烯開始，石墨烯由于它獨特的二維空間結構、易導電、易導熱、機械性能好、光透過率大和表面積大等優(yōu)點受到了很多領域的關注。石墨烯-無機納米復合材料是將石墨烯和無機納米材料結合在一起，不僅具備石墨烯和無機納米材料各自的優(yōu)良性質而且具有兩者的增效性質，在很多領域表現出良好的性能。超微電極指的是一維尺寸為納米或微米級的電極。和常規(guī)電極相對比，超微電極具有電流密度大、歐姆降小、信躁比高、響應迅速的特點，能夠應用于導電率低的溶劑和活體分析。本文致力于使用環(huán)境友好的還原劑制備石墨烯-無機納米復合材料，并且考察了部分材料在碳纖維超微圓盤電極（CFME)上的應用。 1.殼聚糖因為良好的成膜能力經常被應用在電化學傳感器中。文獻已經報道了殼聚糖能夠還原硝酸銀和氧化石墨烯制備銀納米粒子和石墨烯。由于銀納米粒子的形貌能夠影響它的性質，我們在含有少量鹽酸的溶液中使用殼聚糖作為還原劑同時還原硝酸銀和氧化石墨烯，制備了含有少量氯化銀的銀納米立方體-石墨烯(Ag-AgClNCs/GN)。鄰苯二酚和對苯二酚由于對人有毒性和難降解成為危害很大的環(huán)境污染物。鄰苯二酚和對苯二酚結構和性質相似，沒有能夠使用裸電極同時檢測的報道。我們首次發(fā)現裸CFME能夠同時檢測鄰苯二酚和對苯二酚。聚（5-氨基-1,3,4-噻二唑-2-巰基）（p-ATT）上的氨基和巰基有利于Ag-AgClNCs/GN的吸附。為了提高檢測鄰苯二酚和對苯二酚靈敏度，我們使用Ag-AgClNCs/GN/p-ATT/CFME同時檢測鄰苯二酚和對苯二酚，取得了令人滿意的結果。 2.MsMOP-1是一種最近報道的多孔有機骨架材料被應用在了有機反應中。MsMOP-1有很多的小孔能夠為分析物提供吸附位點，但是還沒有應用在電化學傳感器中的報道。銀納米粒子有很多的形貌，例如：銀納米線、銀納米帶、銀納米棒、銀納米立方體、三角銀納米片和截去頂端的三角銀納米片（AgTP），已經證明形貌能夠影響納米粒子的性質。我們運用檸檬酸鈉制備了AgTP，并用MsMOP-1和AgTP修飾CFME同時檢測對硝基苯酚和鄰硝基苯酚的氧化過程，響應靈敏、迅速。MsMOP-1/AgTP/CFME能夠用于湖水和自來水中對硝基苯酚和鄰硝基苯酚的檢測。 3.化學還原氧化石墨烯制備石墨烯由于操作簡單、價格便宜成為最常用的一種制備石墨烯的方法，但是很多的還原劑具有毒性、污染環(huán)境。蘑菇富含有蛋白質、維他命、多聚糖和氨基酸，蘑菇萃取液中含有多聚糖使得它具有還原性。可以利用加熱的方法簡單快速的得到蘑菇萃取液。我們利用蘑菇萃取液油浴加熱還原氧化石墨烯合成石墨烯，蘑菇萃取液同時表現出保護劑的作用，還原的過程不會導致石墨烯不可逆的聚集。配體化合物形成的修飾膜均一、穩(wěn)定，逐漸被應用在電化學傳感器中。曲酸被添加在化妝品中提亮膚色，被添加在食品中用作防腐劑。但是，過度頻繁的使用曲酸具有致癌性和致瘤性。曲酸在玻碳電極上的氧化過程緩慢，氧化過電勢大。我們利用石墨烯和Cu(salen)修飾玻碳電極檢測曲酸在電極上的氧化反應，降低了曲酸的氧化峰電勢提高了氧化峰電流，，線性范圍和檢測限呈現出令人滿意的結果。 4.利用蘑菇萃取液還原鐵氰化鉀可以制備普魯士藍納米立方體，但是普魯士藍納米立方體會發(fā)生聚集。結合蘑菇萃取液可以還原氧化石墨烯，石墨烯能夠作為普魯士藍生長的基底阻止普魯士藍聚集。我們利用蘑菇萃取液同時還原氧化石墨烯和鐵氰化鉀合成了普魯士藍納米立方體-石墨烯復合材料。由于β-環(huán)糊精能夠和對硝基苯酚形成包絡物，我們利用β-環(huán)糊精/普魯士藍納米立方體/石墨烯修飾玻碳電極檢測對硝基苯酚，線性范圍是0.01-700μmol L-1，最低檢測限是2.34nmol L-1。
【關鍵詞】：石墨烯-無機納米復合材料 金屬納米粒子 蘑菇 碳纖維超微圓盤電極 電化學傳感器
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB332;TP212
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 第一章 緒論13-45
• 1.1 石墨烯13-22
• 1.1.1 氧化石墨烯16-20
• 1.1.2 由氧化石墨烯制備石墨烯20-22
• 1.2 石墨烯-無機納米復合材料22-38
• 1.2.1 石墨烯-無機納米復合材料的合成方法26-33
• 1.2.2 石墨烯-無機納米復合材料的應用33-38
• 1.3 超微電極38-42
• 1.3.1 超微電極的特點39-40
• 1.3.2 超微電極的應用40-42
• 1.4 電化學傳感器42-45
• 1.4.1 電化學傳感器簡介42-45
• 第二章 一步合成 Ag-AgCl 納米立方體/石墨烯及在檢測鄰苯二酚和對苯二酚中的應用45-57
• 2.1 引言45-47
• 2.2 實驗部分47-48
• 2.2.1 試劑和儀器47
• 2.2.2 合成 Ag-AgCl NCs/GN47
• 2.2.3 制備修飾電極47-48
• 2.3 實驗結果和討論48-56
• 2.3.1 Ag-AgCl NCs/GN 的性質48-50
• 2.3.2 HQ 和 CT 在不同工作電極上的電化學行為50-51
• 2.3.3 pH 和掃速的影響51-53
• 2.3.4 SWV 檢測 HQ 和 CT53-55
• 2.3.5 Ag-AgCl NCs/GN/p-ATT/CFME 的重復性、穩(wěn)定性和抗干擾性55-56
• 2.3.6 水樣檢測56
• 2.4 本章小結56-57
• 第三章 MsMOP-1 和截去頂端的三角銀納米片的制備及在檢測對硝基苯酚和鄰硝基苯酚中的應用57-67
• 3.1 引言57-58
• 3.2 實驗部分58-60
• 3.2.1 實驗藥品和儀器58
• 3.2.2 合成 MsMOP-158-59
• 3.2.3 合成 AgTP59-60
• 3.2.4 制備修飾電極60
• 3.3 結果與討論60-66
• 3.3.1 表征 AgTP 和 MsMOP-160-61
• 3.3.2 p-NP 和 o-NP 在不同工作電極上的電化學響應61-62
• 3.3.3 優(yōu)化 pH62-64
• 3.3.4 SWV 線性檢測 p-NP 和 o-NP64-65
• 3.3.5 重復性、穩(wěn)定性、抗干擾性和水樣檢測65-66
• 3.4 本章小結66-67
• 第四章 利用蘑菇萃取液制備石墨烯及 Cu(salen)-石墨烯修飾玻碳電極在檢測曲酸中的應用67-79
• 4.1 引言67-69
• 4.2 實驗部分69-71
• 4.2.1 實驗試劑和儀器69
• 4.2.2 利用蘑菇萃取液制備石墨烯69
• 4.2.3 Cu(salen)的合成69-70
• 4.2.4 制備修飾電極70-71
• 4.3 結果和討論71-77
• 4.3.1 表征71-73
• 4.3.2 曲酸在不同電極上的電化學響應73-74
• 4.3.3 pH、掃速和沉積條件對曲酸電化學響應的影響74-75
• 4.3.4 曲酸線性檢測75-76
• 4.3.5 重現性、穩(wěn)定性和抗干擾性76-77
• 4.4 本章小結77-79
• 第五章 蘑菇萃取液一步綠色制備普魯士藍納米立方體-石墨烯及在檢測對硝基苯酚中的應用79-93
• 5.1 引言79-80
• 5.2 實驗部分80-82
• 5.2.1 試劑和儀器80-81
• 5.2.2 制備蘑菇萃取液81
• 5.2.3 制備普魯士藍納米立方體81
• 5.2.4 利用蘑菇萃取液還原氧化石墨烯81
• 5.2.5 制備普魯士藍納米立方體/石墨烯81-82
• 5.2.6 制備修飾電極82
• 5.3 實驗結果和討論82-92
• 5.3.1 表征82-85
• 5.3.2 p-NP 在不同工作電極上的循環(huán)伏安曲線85-86
• 5.3.3 優(yōu)化富集條件86-87
• 5.3.4 旋轉速度和溶液 pH 的影響87-88
• 5.3.5 掃速的影響88-89
• 5.3.6 線性掃描伏安法檢測 p-NP89-90
• 5.3.7 重復性、穩(wěn)定性、抗干擾性90-92
• 5.4 本章小結92-93
• 參考文獻93-118
• 作者簡介118-119
• 博士期間發(fā)表論文119-120
• 致謝120

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前1條

1 龍虹,朱永新,PeterT.Kissinger;液相色譜/多通道電化學檢測法在天然酚類化合物測定中的應用[J];分析化學;2003年05期

  本文關鍵詞：石墨烯—無機納米復合材料的制備及在電化學傳感器中的應用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：385820