MOFs功能化设计及在电化学传感中的应用

发布时间：2022-10-19 16:16

　　由金属离子和有机配体在配位键作用下组装而成的金属有机骨架（metal-organic frameworks,MOFs）,因为自身具有可调节的孔隙结构,较大的比表面积以及开放的金属位点,在气体吸附与分离、药物运输、催化剂、超容器等领域得到成功的应用。但MOFs的有机支链错综复杂,电子在结构中传递遭到阻碍,导电性能差,使得它在传感器领域的应用受到限制。因此,本文提出功能化MOFs,改善MOFs的性能,用于电化学传感研究,主要分为以下三部分:第二章Fe/ZIF-8衍生多孔碳修饰电极同时检测邻苯二酚和对苯二酚以铁离子掺杂的ZIF-8（Fe/ZIF-8）为前驱体,将Fe/ZIF-8碳化得到铁离子掺杂的多孔碳材料（Fe/PC）。利用XRD、N2吸附-脱附、TEM、拉曼光谱、XPS等对材料进行表征。此外,利用该材料建立的电化学传感器成功地用于酚类化合物的检测。由于该材料具有独特的催化性能,良好的导电性和多孔结构,将Fe/PC固定到玻碳电极表面（GCE）构建电化学传感器通过循环伏安法探究修饰电极的电化学行为。实验结果表明,修饰电极对对苯二酚（HQ,峰电位:0.044V）和邻苯二酚（CC,峰电位:0.1... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 MOFs简介
    1.2 MOFs特点
        1.2.1 比表面积大
        1.2.2 多孔性
        1.2.3 不饱和的金属位点
        1.2.4 表面可修饰性
    1.3 MOFs分类
        1.3.1 具有羧酸配体的MOFs
        1.3.2 具有氮杂环配体的MOFs
        1.3.3 其他类型配体的MOFs
    1.4 MOFs的合成
        1.4.1 溶剂热法
        1.4.2 微波合成法
        1.4.3 电化学合成法
        1.4.4 常温合成法
    1.5 MOFs的应用
        1.5.1 储氢和气体的吸附与分离
        1.5.2 催化剂
        1.5.3 药物运输
        1.5.4 传感器
    1.6 选题依据及主要研究内容
        1.6.1 选题依据
        1.6.2 主要研究内容
    1.7 参考文献
第二章 Fe/ZIF-8衍生的多孔碳修饰电极同时检测邻苯二酚和对苯二酚
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 仪器和试剂材料
        2.2.2 制备Fe/ZIF-8纳米材料
        2.2.3 制备Fe/PC
        2.2.4 修饰电极制备
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 材料表征
        2.3.2 Fe/PC/GCE电化学行为
        2.3.3 扫速影响
        2.3.4 pH影响
        2.3.5 同时检测HQ和CC
        2.3.6 稳定性、重现性和干扰的研究
        2.3.7 实际应用
    2.4 本章小结
    2.5 参考文献
第三章 PGA/PCN-222(Mn)复合材料在过氧化氢测定中的应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂与仪器
        3.2.2 合成Mn-TCPP配体
        3.2.3 合成PCN-222(Mn)
        3.2.4 活化PCN-222(Mn)
        3.2.5 制备PGA/PCN-222(Mn)复合材料修饰电极
        3.2.6 样品处理
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 材料样品表征
        3.3.2 模拟过氧化物酶的动力学研究
        3.3.3 修饰电极的电化学性能
        3.3.4 修饰电极对H_2O_2的电化学行为
        3.3.5 谷氨酸的电聚合
        3.3.6 扫速影响
        3.3.7 检测电位的影响
        3.3.8 PGA/PCN-222(Mn)/GCE对H_2O_2检测的线性范围及检出限
        3.3.9 PGA/PCN-222(Mn)/GCE的稳定性、重现性和选择性研究
        3.3.10 实际样品分析
    3.4 本章小结
    3.5 参考文献
第四章 新型核壳结构PPy@ZIF-8材料的制备及用于槲皮素的灵敏检测
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 主要试剂与仪器
        4.2.2 合成PPy纳米微球
        4.2.3 合成PPy@ZIF-8纳米材料
        4.2.4 PPy@ZIF-8修饰电极制备
        4.2.5 样品处理
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 材料表征
        4.3.2 PPy@ZIF-8传感器电化学性能
        4.3.3 PPy@ZIF-8传感器电化学行为
        4.3.4 pH影响
        4.3.5 扫速影响
        4.3.6 槲皮素分析研究
        4.3.7 选择性,重现性和稳定性研究
        4.3.8 实际样品分析
    4.4 本章小结
    4.5 参考文献
致谢
硕士研究生期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]金属有机框架CPL-1填充柱气相色谱分析氢同位素[J]. 胡鹏,陈平,曹大伟,付小龙,肖成建,王和义.  色谱. 2017(10)
[2]两个具一维水链的镧系配位聚合物的合成与晶体结构(英文)[J]. 郭广生,王崇臣,刘阳春,王志华,刘妍,郭洪猷.  无机化学学报. 2010(09)



本文编号：3693691