基于核壳纳米材料的电化学传感器

发布时间：2017-12-15 08:23

  本文关键词：基于核壳纳米材料的电化学传感器

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【摘要】：电化学检测是一种多学科融合的技术方法。由于电化学检测方法具有灵敏度高、检出限低、检测范围宽和选择性好等优点,电化学检测可用于复杂体系的检测。电极材料的制备对于电化学传感器尤为重要,新型纳米材料扩大了传感器的应用范围,提高了检测的灵敏度,进一步地提高了对物质的分析能力。本论文主要内容包括以下三个方面。(1)利用电化学还原氧化石墨烯的方法制备还原氧化石墨烯修饰的玻碳电极用于同时检测水中Pb~(2+)和Hg~(2+)的含量。制备的电化学还原氧化石墨烯(ERGO)对于Pb~(2+)和Hg~(2+)的检测具有增强的电化学分析性能,这主要是因为电化学还原氧化石墨烯具有强的吸附能力、大的比表面积和良好的导电性。Pb~(2+)的出峰位置为-0.544V,Hg~(2+)的出峰位置为0.076V。在优化条件下,Pb~(2+)的检测范围为1～1000ng/mL,该范围内呈线性关系(线性相关系数为0.9992),检出限低至0.2 ng/mL, Hg~(2+)的检测范围为1～1000ng/mL,该范围内呈现良好的线性关系(线性相关系数为0.9995),检出限为1ng/mL。电化学还原氧化石墨烯是一种绿色无污染的方法,可用于实际样品中Pb~(2+)和Hg~(2+)的检测,并可以获得良好的重复性和重现性。(2)首先,合成银纳米颗粒,然后用PVP作为保护剂,抗坏血酸作为还原剂,用种子生长法合成银/氧化亚铜核壳纳米颗粒,构建了无酶过氧化氢传感器。采用银/氧化亚铜纳米颗粒修饰玻碳电极为工作电极,计时电流法检测H202。在最优条件下,过氧化氢响应电流值与H202浓度在0.0005-8mM范围内呈现良好的线性关系,检测下限为0.1μM,灵敏度为471.178μA/mM cm2,重现性测试RSD为1.22%(n=6),重复性测试RSD为3.26%(n=6)。银/氧化亚铜核壳纳米颗粒显著改善了H_2O_2检测信号,该方法简单、快速、灵敏度高。(3)合成氧化石墨烯,用氧化石墨烯为还原剂,在氧化石墨烯表面生长银纳米颗粒,利用电流置换反应形成金银核壳结构,用抗坏血酸作为还原剂绿色还原氧化石墨烯,制备了石墨烯/金银核壳纳米颗粒,构建了无酶H_2O_2传感器。采用石墨烯/金银核壳纳米颗粒修饰电极作为工作电极,用计时电流法来检测H_2O_2。优化条件下,响应电流值与H_2O_2浓度在0.01-10 mM范围内呈现良好的线性关系,检测下限为8州,重现性测试RSD为2.46%(n=6),重复性测试RSD为3.37%(n=6)。石墨烯/金银核壳纳米颗粒显著改善了H_2O_2检测信号,所提出的检测方法简单、快速、灵敏。
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.1;O657.1
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本文编号：1291294