基于二维片层纳米复合材料的电化学传感研究
发布时间：2021-04-02 00:29
近年来,随着我国经济的高速发展,人们的生活水平不断提高,由食品污染而引起的疾病是当今世界上最广泛的卫生问题之一。其中,由食源性感染和食源性中毒引起的食源性疾患的发病率居各类疾病总发病率的第二位。因此,如何快速灵敏地实现食品污染物质的检测成为研究者们关注的焦点。纳米材料的出现为解决上述问题提供了更多的可能,尤其是由于二维层状纳米材料具有种类多样、比表面积大、独特的光电特性、量子尺寸效应、表面效应等性质使其广泛应用于传感中,并且在有毒有害物质的检测、环境监控和生物医学领域有着良好的应用前景。本论文使用简单的一步水热法和磁力搅拌的方式依次合成了四氧化二钴合镍修饰二硫化钼（Ni Co2O4-Mo S2）、金纳米粒子修饰黑磷（Au NPs-BP）和金纳米粒子修饰氧化钼（Au NPs-Mo Ox）纳米复合材料,成功构建了三种新型的电化学传感器,分别用于葡萄糖、展青霉素（PAT）和赭曲霉素A（OTA）的检测。检测结果分别与同类型的传感器相比,葡萄糖传感器的线性范围宽、检出限低,同时检测PAT和OTA的传感器表现出...
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
NiCo2O4-MoS2纳米复合材料的SEM图像(A)，(B)和复合材料的元素映射图(C)
第二章基于NiCo2O4-MoS2纳米复合材料的葡萄糖电化学传感研究23采用X射线衍射(XRD)方法，建立了NiCo2O4-MoS2纳米复合材料样品相变化的晶体学信息。从图2.2(F)可以看出，NiCo2O4-MoS2纳米复合材料的XRD谱图显示在(220)、(311)、(400)、(511)和(440)晶格面上分别出现了31.148°、36.696°、44.622°、59.094°和64.980°的衍射峰。与MoS2(JCPDS87-2416)和NiCo2O4(JCPDS73-1702)的标准卡片作对比，发现NiCo2O4-MoS2纳米复合材料的大部分衍射峰与NiCo2O4和MoS2的相吻合。图2.2NiCo2O4-MoS2纳米复合材料的XPS能谱图(A)和相应的Mo3d(B)、S2p(C)、Co2p(D)和Ni2p(E)的高分辨率图谱；NiCo2O4-MoS2纳米复合材料的XRD图谱(F)2.2.2NiCo2O4-MoS2/壳聚糖/GCE的直接电化学性能研究为了比较不同电极对葡萄糖氧化的电催化活性，采用循环伏安法(CVs)研究了不同电极在氢氧化钠溶液中对葡萄糖的氧化行为。图2.3展示了在80mV·s-1扫描速率下，在含1.0mM葡萄糖的0.1MNaOH(pH=13)溶液中，GCE、MoS2/壳聚糖/GCE和NiCo2O4-MoS2/壳聚糖/GCE对葡萄糖氧化的CV曲线。在GCE(图2.3(A))和MoS2/壳聚糖/GCE(图2.3(B))中没有出现氧化还原峰，表明在这些电极表面，无论有无葡萄糖，都不会引起氧化还原反应。与GCE相比，MoS2/壳聚糖/GCE由于电导率和比表面积的变化，背景电流更大。但是，与GCE和MoS2/壳聚糖/GCE不同的是，NiCo2O4-MoS2/壳聚
以有效地增强葡萄糖的电化学氧化。这一现象也可能由以下原因造成:首先，MoS2不仅具有典型的类石墨烯层状褶皱纳米结构，具有较大的比表面积，可以吸附更多的NiCo2O4纳米棒，而且通过MoS2和NiCo2O4纳米棒之间的吸附耦合作用稳定了NiCo2O4纳米棒。其次，NiCo2O4纳米棒对葡萄糖具有较高的催化活性，并且具有可以提供更多反应位点的活性位，有助于葡萄糖的氧化。三是NiCo2O4-MoS2纳米复合材料具有较好的葡萄糖氧化性能。因此，MoS2和NiCo2O4纳米棒之间的有效协同作用是催化葡萄糖氧化至胜的法宝。图2.3在0.1MNaOH(pH=13)溶液中，扫描速率为80mV·s-1时，加入1.0mM葡萄糖之前(a曲线)和之后(b曲线)GCE(A)、MoS2/壳聚糖/GCE(B)和NiCo2O4-MoS2/壳聚糖/GCE(C)对葡萄糖氧化的循环伏安图(CVs)NiCo2O4-MoS2/壳聚糖/GCE对葡萄糖的循环伏安响应。图2.4(A)显示了电化学葡萄糖传感器对200~2000μM浓度范围内的葡萄糖的循环伏安响应曲线。氧化峰电位和还
【参考文献】：
期刊论文
[1]2015—2019年定西市食品中食源性致病菌监测分析[J]. 赵娟,马成,田菊梅. 疾病预防控制通报. 2020(01)
[2]DNA-二维纳米片层材料传感平台的构建及其应用[J]. 迟景元,李晶,任少康,苏邵,汪联辉. 化学学报. 2019(12)
[3]二维纳米片层孔洞化策略及组装材料在超级电容器中的应用[J]. 康丽萍,张改妮,白云龙,王焕京,雷志斌,刘宗怀. 物理化学学报. 2020(02)
[4]Graphene: a promising 2D material for electrochemical energy storage[J]. Yanfeng Dong,Zhong-Shuai Wu,Wencai Ren,Hui-Ming Cheng,Xinhe Bao. Science Bulletin. 2017(10)
[5]纳米材料与技术在水处理中的应用综述[J]. 陈永祥,陶燕彬,刘芸. 绿色科技. 2012(11)
[6]2007年河南省食源性致病菌的监测结果分析[J]. 炊慧霞,张秀丽,廖兴广,张丁,胡巅,张蒙,张广伟. 中国卫生检验杂志. 2009(01)
[7]我国食品安全现状分析及其对策[J]. 张红波. 中国安全科学学报. 2004(01)
博士论文
[1]基于纳米材料的大肠杆菌检测及抗菌肽递送系统的研究[D]. 曹静.南京农业大学 2015
硕士论文
[1]纳米技术商业化过程中价值主张生成研究[D]. 朱晓红.东南大学 2016
本文编号：3114243
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
NiCo2O4-MoS2纳米复合材料的SEM图像(A)，(B)和复合材料的元素映射图(C)
第二章基于NiCo2O4-MoS2纳米复合材料的葡萄糖电化学传感研究23采用X射线衍射(XRD)方法，建立了NiCo2O4-MoS2纳米复合材料样品相变化的晶体学信息。从图2.2(F)可以看出，NiCo2O4-MoS2纳米复合材料的XRD谱图显示在(220)、(311)、(400)、(511)和(440)晶格面上分别出现了31.148°、36.696°、44.622°、59.094°和64.980°的衍射峰。与MoS2(JCPDS87-2416)和NiCo2O4(JCPDS73-1702)的标准卡片作对比，发现NiCo2O4-MoS2纳米复合材料的大部分衍射峰与NiCo2O4和MoS2的相吻合。图2.2NiCo2O4-MoS2纳米复合材料的XPS能谱图(A)和相应的Mo3d(B)、S2p(C)、Co2p(D)和Ni2p(E)的高分辨率图谱；NiCo2O4-MoS2纳米复合材料的XRD图谱(F)2.2.2NiCo2O4-MoS2/壳聚糖/GCE的直接电化学性能研究为了比较不同电极对葡萄糖氧化的电催化活性，采用循环伏安法(CVs)研究了不同电极在氢氧化钠溶液中对葡萄糖的氧化行为。图2.3展示了在80mV·s-1扫描速率下，在含1.0mM葡萄糖的0.1MNaOH(pH=13)溶液中，GCE、MoS2/壳聚糖/GCE和NiCo2O4-MoS2/壳聚糖/GCE对葡萄糖氧化的CV曲线。在GCE(图2.3(A))和MoS2/壳聚糖/GCE(图2.3(B))中没有出现氧化还原峰，表明在这些电极表面，无论有无葡萄糖，都不会引起氧化还原反应。与GCE相比，MoS2/壳聚糖/GCE由于电导率和比表面积的变化，背景电流更大。但是，与GCE和MoS2/壳聚糖/GCE不同的是，NiCo2O4-MoS2/壳聚
以有效地增强葡萄糖的电化学氧化。这一现象也可能由以下原因造成:首先，MoS2不仅具有典型的类石墨烯层状褶皱纳米结构，具有较大的比表面积，可以吸附更多的NiCo2O4纳米棒，而且通过MoS2和NiCo2O4纳米棒之间的吸附耦合作用稳定了NiCo2O4纳米棒。其次，NiCo2O4纳米棒对葡萄糖具有较高的催化活性，并且具有可以提供更多反应位点的活性位，有助于葡萄糖的氧化。三是NiCo2O4-MoS2纳米复合材料具有较好的葡萄糖氧化性能。因此，MoS2和NiCo2O4纳米棒之间的有效协同作用是催化葡萄糖氧化至胜的法宝。图2.3在0.1MNaOH(pH=13)溶液中，扫描速率为80mV·s-1时，加入1.0mM葡萄糖之前(a曲线)和之后(b曲线)GCE(A)、MoS2/壳聚糖/GCE(B)和NiCo2O4-MoS2/壳聚糖/GCE(C)对葡萄糖氧化的循环伏安图(CVs)NiCo2O4-MoS2/壳聚糖/GCE对葡萄糖的循环伏安响应。图2.4(A)显示了电化学葡萄糖传感器对200~2000μM浓度范围内的葡萄糖的循环伏安响应曲线。氧化峰电位和还
【参考文献】：
期刊论文
[1]2015—2019年定西市食品中食源性致病菌监测分析[J]. 赵娟,马成,田菊梅. 疾病预防控制通报. 2020(01)
[2]DNA-二维纳米片层材料传感平台的构建及其应用[J]. 迟景元,李晶,任少康,苏邵,汪联辉. 化学学报. 2019(12)
[3]二维纳米片层孔洞化策略及组装材料在超级电容器中的应用[J]. 康丽萍,张改妮,白云龙,王焕京,雷志斌,刘宗怀. 物理化学学报. 2020(02)
[4]Graphene: a promising 2D material for electrochemical energy storage[J]. Yanfeng Dong,Zhong-Shuai Wu,Wencai Ren,Hui-Ming Cheng,Xinhe Bao. Science Bulletin. 2017(10)
[5]纳米材料与技术在水处理中的应用综述[J]. 陈永祥,陶燕彬,刘芸. 绿色科技. 2012(11)
[6]2007年河南省食源性致病菌的监测结果分析[J]. 炊慧霞,张秀丽,廖兴广,张丁,胡巅,张蒙,张广伟. 中国卫生检验杂志. 2009(01)
[7]我国食品安全现状分析及其对策[J]. 张红波. 中国安全科学学报. 2004(01)
博士论文
[1]基于纳米材料的大肠杆菌检测及抗菌肽递送系统的研究[D]. 曹静.南京农业大学 2015
硕士论文
[1]纳米技术商业化过程中价值主张生成研究[D]. 朱晓红.东南大学 2016
本文编号：3114243
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3114243.html
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