基于金属氧化物纳米复合材料的电化学传感研究

发布时间：2019-04-01 06:37

【摘要】：纳米复合材料既具有各成分材料的物理化学特性,也具备各组分间的协同效应所产生的综合性能,将其应用于电化学传感方面必将成为研究热点方向。本论文制备了新型的纳米复合材料,构置了三种电化学传感器,建立了检测亚硝酸根和过氧化氢的新方法。该研究推动了电化学传感器的研究内容的丰富,拓宽了纳米复合材料的应用范围。全文共分三章,主要研究内容如下：1.通过液相法设计合成了新型层状纳米复合材料-Ag/TiO2/r-GO,将其修饰在GCE表面,构置了无酶NO2-传感器。研究表明,Ag/TiO2/r-GO 对 NO2-的氧化电流信号与其浓度在1.0 μM-1.1 mM范围内呈现良好的线性关系,灵敏度为112.0 μA·mM-1·cm-2,检出限为0.4 μM。此外,该传感器成功应用于各水样中N02-测定,获得令人满意的结果。2.通过电沉积法制备了Cu-CuO/GCE传感器,建立了检测过氧化氢的新方法。实验表明,Cu-CuO对H202的催化电流与其浓度在15.0 μM-12.0 mM范围内呈现良好的线性关系,灵敏度为14.5 μA·mM-1·cm-2,检出限为8.6μM。该研究为设计制作简单、造价低、稳定的传感器提供了新思路。3.通过一步水热法和还原法合成核壳结构纳米复合材料(Fe3O4@C-Cu),将其固定在GCE上,构置了基于Fe3O4@C-Cu的新型无酶H202传感器。研究表明,Fe3O4@C-Cu对H202电流信号与其浓度在80.0 μM-372.0 mM范围内呈现良好的线性关系,检出限32.6μM。此外,该传感器表现出长期稳定性,良好的重现性和抗干扰能力。
[Abstract]:Nanocomposites have not only the physical and chemical properties of each component, but also the comprehensive properties produced by the synergistic effect among the components. Therefore, the application of nanocomposites to electrochemical sensing is bound to become a hot topic in the field of electrochemical sensing. In this paper, novel nanocomposites were prepared, three kinds of electrochemical sensors were constructed, and a new method for the determination of nitrite and hydrogen peroxide was established. This research promotes the rich research contents of electrochemical sensors and widens the application range of nanocomposites. The full text is divided into three chapters, the main contents of the study are as follows: 1. A novel layered nanocomposite, Ag/TiO2/r-GO, was designed and synthesized by liquid phase method. It was modified on the surface of GCE and an enzyme-free NO2- sensor was constructed. The results show that there is a good linear relationship between the oxidation current signal of Ag/TiO2/r-GO and its concentration in the range of 1.0 渭 M / 1. 1 mM, and the detection limit of 112.0 渭 A mM- 1 cm-2, is 0. 4 渭 M. In addition, the sensor has been successfully applied to the determination of N02-in water samples with satisfactory results. 2. The Cu-CuO/GCE sensor was prepared by electrodeposition and a new method for the detection of hydrogen peroxide was established. The experimental results show that there is a good linear relationship between the catalytic current of Cu-CuO and its concentration in the range of 15.0 渭 m ~ 12.0 mM, and the detection limit of 14.5 渭 A mM- 1 cm-2, is 8.6 渭 m 路mol ~ (- 1). This study provides a new idea for the design and manufacture of simple, low-cost, stable sensors. 3. Core-shell nanocomposites (Fe3O4@C-Cu) were synthesized by one-step hydrothermal method and reduction method and immobilized on GCE. A novel enzyme-free H2O2 sensor based on Fe3O4@C-Cu was constructed. The results show that there is a good linear relationship between the current signal of Fe3O4@C-Cu and its concentration in the range of 80.0 渭 m ~ 372.0 mM, and the detection limit is 32.6 渭 M 路mol ~ (- 1). In addition, the sensor shows long-term stability, good reproducibility and anti-jamming ability.
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB33

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本文编号：2451294