基于垂直杂原子掺杂单壁碳纳米管复合金属材料的电化学研究

发布时间：2023-02-05 19:37

　　有机磷农药(Organophosphorus pesticides,OPs)在防止农作物虫害中应用广泛,但即使少量的OPs及其残留物也会对人体造成危害。因此,开发一种操作简单、灵敏快速的检测OPs的方法十分重要。乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase,ACh E)因对OPs具有特异性,常被应用于制备检测OPs的电化学生物传感器。本文以水热法制备了氮掺杂的单壁碳纳米管(Nitrogen-doped single-walled carbon nanotubes,NSWCNTs),采用金-硫键(Au-S)使NSWCNTs垂直自发吸附在金电极上,以其为载体化学沉积纳米金(Gold nanoparticles,Au NPs)颗粒,再同样通过Au-S键固定与巯基乙胺共价结合的ACh E,构建了一种用于检测OPs的快速灵敏的新型ACh E电化学生物传感器。采用电化学测试方法对此ACh E生物传感器进行研究,结果显示,由于Au NPs和垂直NSWCNTs(Vertically NSWCNTs,VNSWCNTs)的共同作用,该修饰电极表现出优异的电子传递能力,在10^-9

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 我国有机磷农药概述
    1.2 有机磷农药的检测方法
        1.2.1 气相色谱法
        1.2.2 高效液相色谱法
        1.2.3 光谱法
    1.3 电化学生物传感器法
    1.4 乙酰胆碱酯酶生物传感器
    1.5 酶的固定技术
        1.5.1 吸附法
        1.5.2 包埋修饰法
        1.5.3 交联法
        1.5.4 共价键合法
    1.6 纳米材料
        1.6.1 纳米金
        1.6.2 单壁碳纳米管
        1.6.3 铁族金属磷化物
    1.7 论文研究的意义及内容
        1.7.1 论文研究的意义
        1.7.2 论文研究的内容
        1.7.3 论文技术路线图
第二章 基于垂直氮掺杂单壁碳纳米管负载纳米金的生物传感器
    2.1 引言
    2.2 实验材料及方法
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 氮掺杂单壁碳纳米管的制备
        2.2.4 垂直氮掺杂单壁碳纳米管的制备
        2.2.5 生物传感器的制备
        2.2.6 实际样品的制备
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 氮掺杂拉曼表征
        2.3.2 垂直碳纳米管原子力显微镜表征
        2.3.3 循环伏安图
        2.3.4 电化学阻抗谱
        2.3.5 pH值的影响
        2.3.6 底物浓度与离子强度的影响
        2.3.7 有机磷农药的检测
        2.3.8 重复性与稳定性
        2.3.9 实际样品分析
    2.4 本章小结
第三章 基于垂直磷掺杂单壁碳纳米管负载铁族金属磷化物的全水解催化剂
    3.1 引言
    3.2 实验材料及方法
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 磷掺杂单壁碳纳米管的制备
        3.2.4 全水解催化剂的合成
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 能量色散图与原子力显微镜表征
        3.3.2 电催化剂的电化学双层电容
        3.3.3 电化学阻抗谱
        3.3.4 催化剂极化曲线
        3.3.5 稳定性测试
    3.4 本章小结
结论
参考文献
硕士学位期间取得的科研成果
致谢



本文编号：3735548