基于炭黑复合纳米材料修饰电极的制备及对有毒有害物质的电化学检测

发布时间：2017-11-04 08:44

  本文关键词：基于炭黑复合纳米材料修饰电极的制备及对有毒有害物质的电化学检测

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【摘要】：纳米材料由于其本身具有不同的形状、组成、尺寸、量子尺寸效应、表面效应及小尺寸效应,而呈现出许多优异特性,如:比表面积大、吸附能力强、催化率高、表面反应活性高等,使其成为电化学传感器中优选材料。炭黑纳米粒子作为碳材料之一,与其他碳材料(例如碳纳米管、石墨烯、玻碳)相比,由于价格便宜,导电性能好,比表面积大,吸附性能强的优点,可以更好地应用于电化学检测领域。金属纳米粒子,不仅具有纳米材料的基本特性,而且具有独特的物理化学性能、催化活性和电磁学特性,在许多领域如光学、电磁学、催化剂、生物制药等方面广泛应用。离子液体是一种在室温呈液态的有机熔盐,具有良好的导电性,催化活性、电化学稳定性、宽的电位窗口的优点,由于其独特的性质可被应用于电化学设备,如电池、燃料电池、电化学传感器中。本论文的工作致力于炭黑纳米粒子及其复合材料的制备用于有毒有害物质的电化学检测分析。主要内容分为以下三个部分:一、苏丹红I在银/炭黑复合纳米材料修饰玻碳电极上的电化学行为本工作利用化学还原法合成银/炭黑(Ag/CB)复合纳米材料,修饰在电极表面。采用循环伏安法和交流阻抗等方法对电极的电化学行为和优化条件进行研究。修饰电极Ag/CB/GCE明显提高了苏丹红I的氧化还原峰电流。在最优条件下,采用方波伏安技术(SWV)对苏丹红I的检测下限进行研究,结果表明,在0.01~20μM浓度范围内,氧化峰电流与浓度呈线性关系,检出限为5.34n M(S/N=3)。该修饰方法简单,对实际样品中检测苏丹红I取得了良好的效果。二、Fe3O4NPs/MWNTs-CB/GCE修饰电极及对苏丹红I的电化学测定的研究本实验中Fe3O4NPs/MWNTs-CB/GCE修饰电极可以显著的增强苏丹红I在电极反应上-OH的氧化峰电流。该方法相对于工作一中修饰电极的稳定性得到提高,灵敏度增大。采用差分脉冲伏安法进行线性测定。结果表明,氧化峰电流与浓度在0.02~0.8μM范围内呈线性关系,检出限为1.2 n M(S/N=3)。三、离子液体/炭黑纳米粒子修饰电极的制备及同时测定对苯二酚和邻苯二酚本工作利用CB纳米粒子和离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑溴盐)层层修饰电极,构建了一种新型修饰方法实现了对苯二酚(HQ)和邻苯二酚(CC)的同时检测,通过CV、DPV等电化学表征。实验结果表明,IL/CB/GCE修饰电极可以同时检测HQ和CC,检测线性范围分别为1×10—5~8.8×10—3 M,1×10—5~3.2×10—3 M,检出限分别为4.3×10—6 M,3.6×10—6 M(S/N=3)。该实验说明了CB和IL对HQ和CC这两种同分异构体有明显的催化性能,可在实际水样中同时检测这两种物质。
【学位授予单位】：上海师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.1

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