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(类)石墨烯复合纳米界面的制备及其电化学应用

发布时间:2018-03-05 13:44

  本文选题:(类)石墨烯 切入点:自掺杂聚苯胺 出处:《青岛科技大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:(类)石墨烯复合纳米材料拥有高的导电性以及丰富的共轭结构,因此在生物传感和电化学催化领域引起了人们的普遍关注。本论文以(类)石墨烯为基底,采用液相剥离和电化学聚合的方法制备了(类)石墨烯-自掺杂聚苯胺和二硫化钼-聚氨基苯磺酸复合纳米材料,实现了对DNA的固定杂交检测和对某些生物分子与药物分子的催化。具体的工作内容如下:(1)基于氧化石墨烯(GNO)和自掺杂聚苯胺(SPAN)复合纳米材料直接研究了材料组成和形貌对DNA灵敏度的影响。超声过程可以促进团聚的GNO发生剥离,使SPAN分散、扦插到同步得到的GNO层中,同步实现了GNO的分散和SPAN的扦插。当有SPAN存在时,复合材料的电化学信号会明显增强。与二维的GNO, SPAN以及其他形貌的纳米复合材料相比,超声30 min,质量比为1.2时所得到的三维的GNO-SPAN纳米墙显示了最高的DNA表面密度和杂交效率。此外,我们所制备的传感器有较宽的检测范围和较低的检测限,这主要是基于该纳米复合材料大的比表面积,大量的活性位点和广泛的可接触空间。(2)通过液相超声剥离这种简单、低耗、无污染的方法制备了一种新颖的二硫化钼-自掺杂聚苯胺(MoS2-SPAN)纳米复合材料。我们所制备的这种复合材料拥有大的比表面积,大量的电化学活性位点,较多的可接触空间,以及丰富的负电荷和特殊的共轭结构,这使得它可以通过π-π*作用和静电吸附作用来吸附带正电荷或者具有共轭结构的生物分子和药物分子,如氯霉素,腺嘌呤和鸟嘌呤,以及双酚A等。在催化检测过程中,SPAN-MoS2界面显示了良好的协同作用和电催化活性。(3)采用循环伏安法,实现了在MoS2表面电聚合m-氨基苯磺酸(ABSA),从而得到了MoS2-PABSA蚴米复合材料。MoS2的存在增大了玻碳修饰电极的表面积,提高了ABSA的聚合能力,最终得到的MoS2-PABSA蚴米复合材料修饰电极拥有大的比表面积和丰富的共轭结构,因此可以作为一个极好的检测芳香类化合物的分析平台。本文以2,4,6-三硝基甲苯(TNT)为例,复合材料与TNT分子之间的π-π*堆积作用提高了对TNT的吸附能力,实现了TNT的高灵敏检测。
[Abstract]:(class) graphene composite nanomaterials with high electrical conductivity and abundant conjugated structures have attracted widespread attention in the field of biosensor and electrochemical catalysis. Graphene-self-doped Polyaniline and molybdenum disulfide-polyaminobenzenesulfonic acid composite nanomaterials were prepared by liquid phase stripping and electrochemical polymerization. The fixed hybridization detection of DNA and the catalysis of some biomolecules and drug molecules were realized. The specific work is as follows: 1) based on graphene oxide (gno) and self-doped Polyaniline (SPAN) composite nanomaterials, the composition of the composite nanomaterials has been studied directly. Ultrasonic process can promote the exfoliation of agglomerated GNO, and the effect of morphology and morphology on the sensitivity of DNA. The dispersion of GNO and the cuttage of SPAN were realized simultaneously by dispersing SPAN and cutting into the GNO layer. The electrochemical signal of the composite increased obviously when there was SPAN. Compared with the two-dimensional gno, SPAN and other nanocomposites with morphology, the electrochemical signal of the composite was obviously enhanced, and compared with the nano-composites with two-dimensional gno, SPAN and other morphologies, the electrochemical signal of the composite was enhanced obviously. The 3D GNO-SPAN nanowires obtained by ultrasound 30 min and mass ratio 1.2 show the highest DNA surface density and hybridization efficiency. In addition, the sensor we prepared has a wide detection range and a lower detection limit. This is mainly based on the large specific surface area of the nanocomposite, a large number of active sites and extensive accessible space. A novel molybdenum disulphide (MoS _ 2-SPAN) nanocomposite was prepared by the pollution-free method. The composite has a large specific surface area, a large number of electrochemical active sites, and more accessible space. And a wealth of negative charges and special conjugate structures that allow it to adsorb positively charged or conjugated biomolecules, such as chloramphenicol, adenine, and guanine, through 蟺-蟺 * and electrostatic adsorption. And bisphenol A. in the process of catalytic detection, the SPAN-MoS2 interface showed good synergistic effect and electrocatalytic activity. The electropolymerization of m-aminobenzenesulfonic acid on the surface of MoS2 was realized, and the existence of MoS2-PABSA metacercosis composite 路MoS2 increased the surface area of glassy carbon modified electrode and the polymerization ability of ABSA. The MoS2-PABSA cercariae composite modified electrode has large specific surface area and abundant conjugated structure, so it can be used as an excellent analytical platform for the detection of aromatic compounds. The 蟺-蟺 * stacking interaction between the composite and the TNT molecule enhances the adsorption ability of TNT and realizes the highly sensitive detection of TNT.
【学位授予单位】:青岛科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TQ127.11;TB383.1

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本文编号:1570507

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