功能化聚吡咯纳米复合材料在电化学传感中的应用研究

发布时间：2021-11-28 20:39

　　聚吡咯因良好的导电性、独特的氧化还原特性及生物相容性,受到广泛关注。但分散性差、性能单一等缺点,限制了聚吡咯材料在电化学传感领域的应用。本论文利用化学法或电化学法,通过增加复合材料的比表面积、增强其分散性等手段,制备功能化的聚吡咯纳米复合材料,以达到提高其电化学传感性能的目的。本文分别以玻碳电极和泡沫镍多孔电极作为基底,以功能化的聚吡咯复合物作为修饰材料,构建重金属离子电化学传感器和生物活性小分子（尿酸、过氧化氢、葡萄糖）电化学传感器,并应用于实际样品分析。本文主要的研究内容及实验结果如下:（1）植酸功能化聚吡咯/氧化石墨烯复合材料在重金属检测中的应用基于氧化石墨烯（GO）较高的比表面积、聚吡咯（PPy）良好的导电性及植酸（PA）对重金属离子的强吸附能力,研发制备了植酸（PA）功能化聚吡咯/氧化石墨烯（PPy/GO）纳米复合物,并构建重金属离子（Cd（II）和Pb（II））电化学传感器。本部分研究首先在GO上,利用原位聚合插层法,制备得到聚吡咯-氧化石墨烯-聚吡咯夹层结构。然后,通过静电吸引作用,合成功能性植酸大分子修饰的PPy/GO纳米复合物,并用TEM、ATR-IR、Raman等进... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：165 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

聚毗咯的分子结构

?山东大学博士学位论文?．???至！ｊＲＧＯ／ＰＰｙ复合材料，如图１．３所示。这种新颖的复合材料作为超级电容器的电??极材料表现出了卓越的性能，具有高的比电容和良好的循环性能。乙１＾１＾等［５５］利??用软膜板法制备聚吡咯纳米线，然后在高温下与ＧＯ发生自组装，合成了ＲＧＯ／ＰＰｙ??复合物。其作为超级电容器的电极材料，具有高的比容量和长循环性能。??

过高温回流法，以吡咯为还原剂，氧化石墨烯为氧化剂，制备得到ＰＰｙ／ＲＧＯ复??合材料，然后在其表面负载纳米金颗粒，得到了?ＰＰｙ／ＲＧＯ／ＡｕＮＰｓ纳米复合物，??如图１．４ａ所示。ＲＧＯ／ＰＰｙ复合材料对０２还原具有良好的电催化性能。通过壳聚??糖交联包封葡萄糖氧化酶，构建葡萄糖电化学生物传感器，其线性响应范围为??０．２－１．２ｍＭ，灵敏度为ＵＳＡＭＡｍＭ＋ｃｍ—２。幻１１１等［５８］总结之前的文献得出了以??聚合物单体为还原剂，氧化石墨烯为氧化剂，通过高温回流，可简单快速的制得??其导电聚合物（ＣＰ）与还原氧化石墨烯的复合物，如图１．４ｂ所示。拉曼分析和ＦＴＩＲ??分析表明了?ＧＯ中的羟基和环氧基基团起氧化剂作用，聚合了单体。基于ＩＲ结??果ＣＰｓ的经典自由基聚合机理以及ＧＯ的热还原机理，对合理的聚合机理进行了??具体深入的研宄。??ａ?？?ｂ??Ｈｕｍｍｃｒｂ?Ｍｅｔｈｏｄ?ｃ〇〇ｅ??—－＇、?Ｓ??：?ｆ?ＲＧＯ－ＰＴｂ??ａ）．?Ｇｒａｐｈｉｔｅ?ｂ）．?Ｇｒａｐｈｅｎｅ?ｏｘ．ｉｄｃ?ｐ：：．?－．?，－?ｃｏｍｏｏｓｎｅ??Ｉ?Ａｎｉｉｉｎｃ??Ｐｙｒｒｏｌｅ．?１？ｆ；?ｈ?

【参考文献】：
期刊论文
[1]Zinc Oxide Nanostructures for NO2 Gas–Sensor Applications:A Review[J]. Rajesh Kumar,O.Al-Dossary,Girish Kumar,Ahmad Umar.  Nano-Micro Letters. 2015(02)
[2]前驱体对四氧化三钴形貌的影响与表征[J]. 杨幼平,张平民,刘人生,黄可龙.  中国有色金属学报. 2011(02)
[3]四苯基卟啉衍生物的拉曼光谱[J]. 陆国会,周密,卢杰,里佐威.  吉林大学学报(理学版). 2008(02)
[4]心电检测技术及其在远程医疗中的应用[J]. 李婧,刘知贵,彭桂力,王彩峰.  传感器与微系统. 2008(01)
[5]生物传感器的发展及其在生物医学中的应用[J]. 林泉,彭承琳,宋文强.  中国医学装备. 2007(04)



本文编号：3525107