基于金属-有机框架化合物衍生碳的电化学传感器研究

发布时间：2023-01-31 03:48

　　金属-有机框架化合物（Metal-organic framework,MOF）是一类由无机金属离子与有机配体通过配位相互作用而形成具有周期性结构的晶态多孔材料。MOF材料具有表面积高、孔径可调及开放性金属位点多等优点,在传感器、气体存储/分离、催化和能源等应用领域潜力巨大,近年来引起了研究者的普遍关注。但MOF材料通常存在稳定性低和导电性差等缺点,这大大地制约了其在上述领域的应用。相比之下MOF衍生碳材料兼备MOF材料的比表面积大、孔隙率高和催化位点多以及碳材料的导电性好、稳定性高等优势,在以上应用中往往表现出更加优异的性能。本论文将MOF衍生碳材料与石墨烯材料结合,通过在氧化石墨烯（GO）片上原位生长MOF纳米晶体及高温碳化还原的方法,获得了两种具有不同结构的MOF衍生碳修饰的还原氧化石墨烯（rGO）材料,并基于此两种复合材料,分别构建了可用于重金属离子、抗生素等典型环境污染物检测的电化学传感器。本论文的主要工作有:基于ZIF-67C@rGO的甲硝唑传感器的构建:通过一步室温溶剂热的方法,以GO作为原位合成沸石咪唑酯有机框架化合物ZIF-67（Zeolitic imidazole f... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 金属-有机框架化合物概述
        1.1.1 金属-有机框架化合物
        1.1.2 金属-有机框架化合物的制备方法
        1.1.3 沸石咪唑类金属-有机框架化合物
    1.2 金属-有机框架化合物衍生多孔碳
        1.2.1 金属-有机框架化合物衍生多孔碳材料的制备方法
        1.2.2 金属-有机框架化合物衍生多孔碳材料的应用
    1.3 还原氧化石墨烯概述
        1.3.1 氧化石墨烯简介
        1.3.2 氧化石墨烯的合成方法
        1.3.3 还原氧化石墨烯的制备方法
    1.4 电化学传感器
    1.5 本文的主要研究内容
第2章 实验材料与表征方法
    2.1 实验仪器与药品试剂
        2.1.1 实验仪器
        2.1.2 实验试剂药品
    2.2 材料的表征与测试方法
        2.2.1 扫描电子显微镜
        2.2.2 透射电子显微镜
        2.2.3 X射线衍射
        2.2.4 X射线光电子能谱
        2.2.5 拉曼光谱
        2.2.6 氮气吸附-脱附测试
    2.3电化学性能实验
第3章 ZIF-67 衍生Co/N掺杂碳@rGO用于甲硝唑的电化学传感研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 ZIF-67C和 ZIF-67C@rGO的制备
        3.2.2 修饰电极制备及检测方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 修饰电极的电化学表征
        3.3.2 电极修饰材料的结构表征
        3.3.3 pH和扫描速率对MNZ的影响
        3.3.4 DPASV检测MNZ
        3.3.5 修饰电极性能研究
        3.3.6 实际应用研究
    3.4 本章小结
第4章 ZIF-8 衍生N掺杂碳@rGO用于邻对苯酚的电化学传感研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 ZIF-8C和 ZIF-8C@rGO的制备
        4.2.2 修饰电极制备及检测方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 修饰材料的电化学表征
        4.3.2 电极修饰材料的结构表征
        4.3.3 pH和扫描速率对HQ和 CC的影响
        4.3.4 DPASV检测HQ和 CC
        4.3.5 修饰电极性能研究
        4.3.6 实际应用研究
    4.4 本章小结
第5章 ZIF-8 衍生N掺杂碳@rGO用于铅镉的电化学传感研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 N-PC@rGO的制备
        5.2.2 修饰电极的制备及检测方法
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 修饰电极电化学性能研究
        5.3.2 实验条件条件优化
        5.3.3 DPASV检测镉离子和铅离子
        5.3.4 实际应用研究
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3733692