石墨烯/二茂铁复合材料制备及其电化学传感器研究

发布时间：2021-12-19 17:33

　　电化学传感器是目前电化学研究的重要组成部分和热点之一,因其灵敏度高、稳定性好、检测成本低、操作简单快速等优势,广泛用于环境污染检测、生命科学、食品检测和临床诊断等领域。石墨烯是一种由碳原子组成的二维材料,具有比表面积大、机械性能、导电导热性能以及电催化性能优异等物理化学性质,从2004年被发现以来,在技术革命方面有着广泛的应用。但是石墨烯表面呈惰性状态易团聚,限制了石墨烯的在各个领域的进一步应用。实际应用中,使用更多的是石墨烯复合材料,即将不同性能的材料与石墨烯结合以提高石墨烯的电化学性能。二茂铁具有夹心型结构,含有氧化还原中心的过渡金属化合物,是一种良好的电子转移媒介体,其结构容易被修饰,如果通过共价键作用将二茂铁引入石墨烯制备新型石墨烯/二茂铁复合材料,不仅可以增强传感器中二茂铁的电子活性,而且拓展了石墨烯及其复合材料在电化学领域的应用。本论文设计合成了石墨烯/二茂铁复合物。首先采用改进的Hummers法得到水分散性良好的氧化石墨烯,通过与二茂铁的共价作用制备了氧化石墨烯/二茂铁复合材料。采用红外光谱、透射电镜技术和X-射线衍射对材料的形貌和结构进行了表征。然后在恒电位下将其还原为... 

【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 石墨烯的概述
        1.1.1 石墨烯的结构及性质
        1.1.2 石墨烯的制备
        1.1.3 石墨烯复合物的制备
        1.1.4 石墨烯的应用
    1.2 二茂铁的概述
        1.2.1 结构和性质
        1.2.2 在各个领域的应用
        1.2.3 传感器的制备
        1.2.4 在传感器中的应用
    1.3 本文的主要研究内容及创新点
第2章 石墨烯/二茂铁复合材料的制备及对多巴胺的检测
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要仪器和试剂
        2.2.2 氧化石墨烯的制备
        2.2.3 氧化石墨烯/二茂铁 (GO/Fc)材料的制备
        2.2.4 氧化石墨烯修/二茂铁饰玻碳电极(GO/Fc/GCE)的制备
        2.2.5 电化学还原石墨烯/二茂铁修饰玻碳电极(ERGO/Fc/GCE)的制备
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 氧化石墨烯/二茂铁材料的透射电镜表征
        2.3.2 石墨烯/二茂铁材料的红外光谱表征
        2.3.3 石墨烯/二茂铁材料的电化学还原
        2.3.4 不同修饰电极对多巴胺的循环伏安响应
        2.3.5 pH值的影响
        2.3.6 扫描速率的影响
        2.3.7 线性范围和检出限
        2.3.8 修饰电极的重现性、稳定性探索和干扰研究
        2.3.9 样品分析
    2.4 本章小结
第3章 石墨烯/二茂铁修饰电极对尿酸的检测
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验仪器及试剂
        3.2.2 修饰电极的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 不同电极对尿酸的响应
        3.3.2 溶液pH的影响
        3.3.3 扫描速度的影响
        3.3.4 检测限的探索
        3.3.5 电极的重现性和稳定性
        3.3.6 样品分析
    3.4 本章小结
第4章 石墨烯/二茂铁/辣根过氧化物酶/Nafion修饰电极的制备及对过氧化氢的检测研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 主要仪器和试剂
        4.2.2 玻碳电极的预处理
        4.2.3 修饰电极的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 不同修饰电极在缓冲溶液中循环伏安分析
        4.3.2 扫描速度的影响
        4.3.3 不同酶电极对H_2O_2的响应
        4.3.4 pH值的影响
        4.3.5 H_2O_2浓度对HRP-GR-Fc-Nafion/GC修饰电极的影响
        4.3.6 电极的重现性和稳定性及干扰实验
        4.3.7 样品分析
    4.4 本章小结
第5章 结论
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]纳米金刚石、碳纳米管、石墨烯性能的第一原理研究[D]. 王春.吉林大学 2009



本文编号：3544778