基于镍基纳米复合材料的葡萄糖电化学传感研究
本文关键词：基于镍基纳米复合材料的葡萄糖电化学传感研究 出处：《西北大学》2016年硕士论文 论文类型：学位论文
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【摘要】：随着纳米技术的发展,纳米复合材料因为其独特的催化性质引起了大量关注,被应用在电化学催化和无酶传感等领域,成为了构置传感器的研究热点。本论文使用水热法、原位聚合法分别合成了三种镍基纳米复合材料,并基于这些材料构置了三种葡萄糖电化学传感器,研究了纳米复合材料的种类、微观形貌、结构及其与电化学响应信号之间的关系,建立了分析检测葡萄糖的新方法。该研究丰富了电化学传感的研究内容,拓宽了镍基纳米材料的应用范围。全文共有四章,其中主要研究工作分为以下三个部分：1.采用水热法合成了Ni/NiCo-LDHs纳米复合材料,并构置了基于Ni/NiCo-LDHs的电化学传感器,研究了合成的纳米复合材料的微观形态、结构对电化学响应性能的影响,建立了检测葡萄糖的新方法。研究表明,在NiCo-LDHs被部分还原为Ni/NiCo-LDHs后,使葡萄糖的氧化峰峰形更加尖锐,响应电流与其浓度分别在5.0μmol·L~(-1)～1.2 mmol·L~(-1)和1.2～15 mmol·L~(-1)的范围内呈良好的线性关系(r=0.9993),灵敏度分别为423.1μA(mmol·L~(-1))-1·cm~(-2)和1235.0μA(mmol·L~(-1))(-1)·cm~(-2),检出限为1.6μmol·L~(-1)(S/N=3)。该研究为基于镍的层状氢氧化物纳米复合材料的无酶电化学传感器的构建提供了新的思路。2.通过将Ni(OH)_2纳米粒子超声分散到Au纳米粒子悬浊液中进行静电自组装后形成Ni(OH)_2/Au纳米复合材料,构置了基于Ni(OH)_2/Au的电化学传感器,建立了新的葡萄糖无酶测定方法。实验结果表明,该传感器对葡萄糖氧化的催化电流信号与浓度在5.0pmol.L(-1)～2.2mmol·L~(-1)范围内呈现线性关系(r=0.9985),灵敏度为371.2μA·(mmol·L~(-1))(-1)·cm~(-2),检出限为0.92μmol·L~(-1)(S/N=3).3.通过原位聚合的化学方法合成了NiO@PPy/Au,构置了基于NiO@PPy/Au的电化学传感器。该研究表明,传感器的线性范围为0.5 μmol·L(-1)～1.7 mmol·L~(-1)(r=0.9986),检出限为1.7μmol·L~(-1)(S/N=3),灵敏度为809.3μA(mmol·L~(-1))~(-1)·cm~(-2)。与本论文研究的其它葡萄糖传感器相比,本研究中合成的核壳式纳米复合材料NiO@PPy形貌独特；而构置的传感器的线性范围最宽,可达4个数量级,综合性能更为出众。这种新颖的核壳式纳米结构可为其它纳米复合材料的设计和合成提供借鉴。
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.1
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，本文编号：1321027
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