杂原子掺杂的碳纳米材料的合成及电化学应用

发布时间：2018-05-08 14:40

本文选题：氮掺杂石墨烯 + 电催化　；参考：《苏州科技大学》2017年硕士论文

【摘要】：近年来,由于石墨烯具有独特的物理化学特性,如大的比表面积,高效的电子传输性能,良好的电催化活性等,在电化学传感、电催化领域引起了人们极大的关注,但由于石墨烯片层之间存在范德华力,当石墨烯分散在水中时会发生团聚,使其应用受到一定限制。因此,对石墨烯进行功能化改性成为最近的研究热点。掺杂是改变石墨烯电子结构,进一步增加其导电性能最方便的方法之一。本论文主要研究氮掺杂石墨烯及其负载金属纳米材料在电化学传感器方面的应用,主要研究内容如下:(1)利用改进的Hummer法合成氧化石墨烯,在氧化石墨烯溶液中添加一定量氨水,以水合肼为还原剂,合成氮掺杂石墨烯(记为N-RGO)。用透射电子显微镜,傅里叶变换-红外光谱,X-射线粉末衍射,X-射线光电子能谱进行表征。结果表明氧化石墨烯被成功还原为石墨烯,氮掺杂量为1.8%。N-RGO修饰的玻碳电极(NRGO/GC)可成功用于对苯二酚和邻苯二酚的同时测定,对苯二酚和邻苯二酚的氧化峰峰电位差达到110 mV。在0.1 mol/L磷酸盐缓冲溶液中(pH 7.0),50 mV/s的扫速下,对苯二酚和邻苯二酚的氧化峰峰电流随浓度的增加而线性增加,线性范围分别为5-693和5-492?mol/L,检出限分别为0.1?mol/L和0.5?mol/L。同时改变两种同分异构体的浓度时,线性范围为15-330?mol/L。连续测定20次,相对标准偏差分别为3.45%和3.82%。(2)用壳聚糖分散的N-RGO修饰玻碳电极可同时测定尿酸和黄嘌呤。尿酸、黄嘌呤分别在0.3 V和0.7 V出现氧化峰。在0.1 mol/L磷酸盐缓冲溶液中(pH7.0),尿酸和黄嘌呤的氧化峰电流随浓度的增加而线性增加,线性范围为5-340和10-300?mol/L。尿酸和黄嘌呤的检出限分别为0.30?mol/L和0.25?mol/L。(3)以咖啡因为结构导向剂,采用“一锅法”合成了氮掺杂石墨烯Au-Pd纳米链(Au-Pd/N-RGO)。Au-Pd/N-RGO修饰的玻碳电极可灵敏测定环境污染物水合肼。在0.1 mol/L磷酸盐缓冲溶液中(pH 5.91)中,水合肼的氧化峰电流在30-200?mol/L范围随浓度的增加而线性增加,检出限为2.0?mol/L。
[Abstract]:In recent years , due to the unique physical and chemical properties of graphene , such as large specific surface area , high efficiency electron transport property , good electro - catalytic activity and so on , the oxidation peak current of hydroquinone and catechol is increased linearly with increasing concentration . The detection limit is 0 . 1 ? mol / L and 0 . 5 ? mol / L . The detection limit is 0 . 1 mol / L and 0 . 5 ? mol / L , respectively . ( 3 ) The Au - Pd / N - RGO ( Au - Pd / N - RGO ) Au - Pd / N - RGO modified glassy carbon electrode ( Au - Pd / N - RGO ) was synthesized by a " one - pot method " . The oxidation peak current of hydrazine hydrate increased linearly with increasing concentration in 0.1 mol / L phosphate buffer solution ( pH 5.91 ) . The detection limit was 2.0 ? mol / L .

【学位授予单位】：苏州科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O613.71;O657.1

【相似文献】