MOFs基氮掺杂多孔碳纳米材料制备及其电化学传感应用
发布时间：2020-12-22 00:29
电化学传感法可实现对目标物的高效、灵敏、特异性检测,并且具有易于操作、运行成本低、响应迅速、易微型化等优点,因而得到了人们的广泛关注且发展迅速。纳米材料和生物材料的引入更是起到了信号放大的作用、显著提高了传感检测的性能。在众多的纳米材料当中,多孔碳纳米材料制备简单、孔结构丰富、比表面积大、活性位点多、导电性能好,作为电极材料优势突出。然而纯碳材料亲水性较差,且由传统合成方法制备的碳材料具有结构无序、孔径分布不均一等缺点,限制了其应用范围。为解决这一问题,以含氮配体构成的MOFs（ZIF-8）作为牺牲模板、通过高温煅烧制得了氮掺杂多孔碳纳米材料（N-CNF）,并将其用于单宁酸的电化学传感检测;为拓宽N-CNF在电化学传感领域的应用范围,引入了金纳米颗粒（AuNPs）作为DNA的固定平台,用于羟基自由基（·OH）的电化学传感检测。主要研究内容和结论如下:（1）以ZIF-8作为牺牲模板、采用外层包裹介孔SiO2（mSiO2）形成壳核结构的保护锻烧法合成N-CNF,并对其理化特性与电化学性能进行表征。结果表明,由该方法得到的N-CNF具有类似ZIF-...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
主要缩写表
1 绪论
1.1 环境污染物的电化学传感检测方法
1.2 多孔碳纳米材料基电化学传感法
1.2.1 多孔碳纳米材料及其应用
1.2.2 MOFs基氮掺杂多孔碳纳米材料在电化学传感中的应用
1.3 单宁酸及其检测
1.3.1 单宁酸的应用及其危害
1.3.2 单宁酸的电化学传感检测方法
1.4 羟基自由基及其检测
1.4.1 羟基自由基的存在及其危害
1.4.2 羟基自由基的电化学传感检测方法
1.5 选题依据与研究内容
1.5.1 选题依据
1.5.2 研究内容
2 MOFs基氮掺杂多孔碳纳米材料的合成与性能表征
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 材料和仪器
2.2.2 以ZIF-8作为牺牲模板制备N-CNF
2.2.3 电化学性能测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 N-CNF的理化特性
2.3.2 N-CNF的电化学性能分析
2.4 小结
3 基于N-CNF信号增强作用检测单宁酸的电化学传感法
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 材料和仪器
3.2.2 N-CNF/GCE电极的制备与电化学性能表征
3.2.3 单宁酸的电化学传感检测方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 电化学性能表征
3.3.2 检测条件的优化
3.3.3 单宁酸在N-CNF/GCE电极表面发生的氧化反应机理
3.3.4 N-CNF/GCE的电化学传感性能
3.3.5 N-CNF/GCE的重现性、稳定性与抗干扰性
3.3.6 实际水体中单宁酸的电化学传感检测
3.4 小结
4 基于N-CNF/AuNPs复合作用检测羟基自由基的电化学生物传感法
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 材料和仪器
4.2.2 MCH/ssDNA/AuNPs/N-CNF/GCE电极的制备与电化学性能表征
4.2.3 羟基自由基的电化学传感检测方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 电化学性能表征
4.3.2 实验条件的优化
4.3.3 MCH/ssDNA/AuNPs/N-CNF/GCE的电化学传感性能
4.3.4 MCH/ssDNA/AuNPs/N-CNF/GCE的选择性和稳定性
4.4 小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]超级电容器电极用N-掺杂多孔碳材料的研究进展[J]. 冯晨辰,吴爱民,黄昊. 材料导报. 2016(01)
[2]MOFs作为牺牲模板制备纳米多孔碳材料的方法及其应用[J]. 姚显芳,李映伟. 科学通报. 2015(20)
[3]“金标银染”放大技术的羟基自由基灵敏检测[J]. 杨妍,喻鹏,张小华,陈金华. 电化学. 2015(01)
[4]单宁酸的自动固相萃取—反相高效液相色谱分析[J]. 柯炜昌,陈义坤,刘华臣,潘曦. 分析仪器. 2014(01)
[5]单宁在染整中的应用[J]. 吴娟,李维贤. 印染助剂. 2008(02)
[6]植物单宁在制革工业中的应用原理[J]. 石碧,狄莹. 皮革科学与工程. 1998(03)
[7]纳米材料的结构、性能及应用[J]. 丁星兆,柳襄怀. 材料导报. 1997(04)
[8]单宁,天然多酚和分子配合作用(英文)[J]. 爱德温·哈斯兰姆. 林产化学与工业. 1992(01)
硕士论文
[1]新型多孔碳纳米材料的制备及其在吸附和检测中的应用[D]. 阴军玲.济南大学 2017
[2]MOFs衍生金属纳米粒子和氮掺杂多孔碳的制备与应用[D]. 陈明怡.吉林大学 2017
[3]多孔碳纳米复合材料的制备电化学及其电化学性能研究[D]. 刘景浩.青岛科技大学 2016
[4]多孔碳材料的制备及其性能研究[D]. 张磊.燕山大学 2014
[5]基于免标记DNA构建检测羟基自由基、三磷酸腺苷和银离子的电化学生物传感器[D]. 司劲草.西南大学 2014
[6]硫酸铁催化氧化儿茶酚类产生羟自由基及其对DNA损伤的电化学研究[D]. 陈苗苗.湖北大学 2013
[7]酶催化的类FENTON反应产生羟自由基及其对DNA损伤作用的电化学研究[D]. 陈洋.湖北大学 2012
[8]电沉积金纳米材料修饰电极及其DNA生物传感性能研究[D]. 韩晓萍.青岛科技大学 2011
[9]具有表面活性的酯化单宁酸的合成及其性质研究[D]. 马志红.四川大学 2002
本文编号：2930797
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
主要缩写表
1 绪论
1.1 环境污染物的电化学传感检测方法
1.2 多孔碳纳米材料基电化学传感法
1.2.1 多孔碳纳米材料及其应用
1.2.2 MOFs基氮掺杂多孔碳纳米材料在电化学传感中的应用
1.3 单宁酸及其检测
1.3.1 单宁酸的应用及其危害
1.3.2 单宁酸的电化学传感检测方法
1.4 羟基自由基及其检测
1.4.1 羟基自由基的存在及其危害
1.4.2 羟基自由基的电化学传感检测方法
1.5 选题依据与研究内容
1.5.1 选题依据
1.5.2 研究内容
2 MOFs基氮掺杂多孔碳纳米材料的合成与性能表征
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 材料和仪器
2.2.2 以ZIF-8作为牺牲模板制备N-CNF
2.2.3 电化学性能测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 N-CNF的理化特性
2.3.2 N-CNF的电化学性能分析
2.4 小结
3 基于N-CNF信号增强作用检测单宁酸的电化学传感法
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 材料和仪器
3.2.2 N-CNF/GCE电极的制备与电化学性能表征
3.2.3 单宁酸的电化学传感检测方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 电化学性能表征
3.3.2 检测条件的优化
3.3.3 单宁酸在N-CNF/GCE电极表面发生的氧化反应机理
3.3.4 N-CNF/GCE的电化学传感性能
3.3.5 N-CNF/GCE的重现性、稳定性与抗干扰性
3.3.6 实际水体中单宁酸的电化学传感检测
3.4 小结
4 基于N-CNF/AuNPs复合作用检测羟基自由基的电化学生物传感法
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 材料和仪器
4.2.2 MCH/ssDNA/AuNPs/N-CNF/GCE电极的制备与电化学性能表征
4.2.3 羟基自由基的电化学传感检测方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 电化学性能表征
4.3.2 实验条件的优化
4.3.3 MCH/ssDNA/AuNPs/N-CNF/GCE的电化学传感性能
4.3.4 MCH/ssDNA/AuNPs/N-CNF/GCE的选择性和稳定性
4.4 小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]超级电容器电极用N-掺杂多孔碳材料的研究进展[J]. 冯晨辰,吴爱民,黄昊. 材料导报. 2016(01)
[2]MOFs作为牺牲模板制备纳米多孔碳材料的方法及其应用[J]. 姚显芳,李映伟. 科学通报. 2015(20)
[3]“金标银染”放大技术的羟基自由基灵敏检测[J]. 杨妍,喻鹏,张小华,陈金华. 电化学. 2015(01)
[4]单宁酸的自动固相萃取—反相高效液相色谱分析[J]. 柯炜昌,陈义坤,刘华臣,潘曦. 分析仪器. 2014(01)
[5]单宁在染整中的应用[J]. 吴娟,李维贤. 印染助剂. 2008(02)
[6]植物单宁在制革工业中的应用原理[J]. 石碧,狄莹. 皮革科学与工程. 1998(03)
[7]纳米材料的结构、性能及应用[J]. 丁星兆,柳襄怀. 材料导报. 1997(04)
[8]单宁,天然多酚和分子配合作用(英文)[J]. 爱德温·哈斯兰姆. 林产化学与工业. 1992(01)
硕士论文
[1]新型多孔碳纳米材料的制备及其在吸附和检测中的应用[D]. 阴军玲.济南大学 2017
[2]MOFs衍生金属纳米粒子和氮掺杂多孔碳的制备与应用[D]. 陈明怡.吉林大学 2017
[3]多孔碳纳米复合材料的制备电化学及其电化学性能研究[D]. 刘景浩.青岛科技大学 2016
[4]多孔碳材料的制备及其性能研究[D]. 张磊.燕山大学 2014
[5]基于免标记DNA构建检测羟基自由基、三磷酸腺苷和银离子的电化学生物传感器[D]. 司劲草.西南大学 2014
[6]硫酸铁催化氧化儿茶酚类产生羟自由基及其对DNA损伤的电化学研究[D]. 陈苗苗.湖北大学 2013
[7]酶催化的类FENTON反应产生羟自由基及其对DNA损伤作用的电化学研究[D]. 陈洋.湖北大学 2012
[8]电沉积金纳米材料修饰电极及其DNA生物传感性能研究[D]. 韩晓萍.青岛科技大学 2011
[9]具有表面活性的酯化单宁酸的合成及其性质研究[D]. 马志红.四川大学 2002
本文编号：2930797
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