基于MIL-88制备的复合材料的电化学传感器应用研究
发布时间：2023-03-05 14:14
金属-有机骨架(MOFs)材料具有纳米级的规整的骨架型孔道结构,它具有高结晶度,更大的比表面积,更高的孔隙率及固体密度小,存在强的金属—配体的相互作用,同时它的结构和功能也更加的多样化。因此,MOFs材料被广泛用于气体储存、吸附和分离,药物缓释和搭载,光、电、磁方面以及催化反应等领域中。但是由于水热稳定性、化学稳定性差,至今仍没有一种MOFs材料能完全满足工业生产应用的要求。本论文通过溶剂热法制备了两种MOFs材料,然后进行煅烧处理制备出碳基的复合材料,从而提高了MOFs材料的水稳定性和电催化活性,并构建了新型的无酶电化学传感器。本论文的主要研究内容如下:(1)铁/镍@氮碳纳米管(Fe/Ni@NC-CNTs)复合材料的制备及肼(N2H4)无酶电化学传感器的构建。首先通过溶剂热法成功制备了Fe/Ni-MIL-88棒状晶体,然后将棒状晶体与二聚氰胺混合物在高温下煅烧,得到Fe/Ni@NC-CNTs碳氮掺杂复合材料。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、元素分析(EDS)、循环伏安(CV)、安培计时(i-t)等方法对产物结构形貌和电化学性能...
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 金属有机骨架材料(MOFs)
1.1.1 金属有机骨架材料的发展
1.1.2 金属有机骨架材料的合成方法
1.2 金属有机骨架材料的应用
1.2.1 催化
1.2.2 气体的吸附与储存
1.2.3 药物的运输及活体成像
1.3 金属有机骨架复合材料
1.3.1 金属有机骨架-碳复合材料
1.3.2 金属有机骨架-酶复合材料
1.3.3 金属有机骨架-金属纳米颗粒复合材料
1.4 金属有机骨架复合材料的应用
1.4.1 MOFs在电催化领域的应用
1.4.2 在电池领域的应用
1.4.3 MOFs在超级电容器领域的应用
1.5 电化学传感器
1.5.1 电化学传感器的概述
1.5.2 MOFs复合材料在电化学传感器领域的应用
1.6 本论文选题意义、主要研究内容和创新点
1.6.1 选题意义
1.6.2 主要内容和创新点
第2章 实验方法和原理
2.1 实验试剂和仪器
2.2 材料的形貌及结构表征
2.2.1 扫描电子显微镜分析
2.2.2 X射线衍射分析
2.2.3 热重分析
2.2.4 元素分析
2.3 电化学性能表征
2.3.1 玻碳电极的预处理
2.3.2 交流伏安测试
2.3.3 计时安培法测试
2.4 本章小结
第3章 基于MIL-88-Fe/Ni的复合材料的肼电化学传感器研究
3.1 实验部分
3.1.1 MIL-88-Fe/Ni的制备
3.1.2 基于MIL-88-Fe/Ni的复合材料的制备
3.1.3 基于MIL-88-Fe/Ni的复合材料修饰电极的构建
3.2 结果与讨论
3.2.1 不同合成时间下制备的MIL-88-Fe/Ni的扫描电镜分析
3.2.2 不同金属比例下制备的MIL-88-Fe/Ni的扫描电镜分析
3.2.3 Fe/Ni@ NC-CNTs复合材料扫描电镜分析
3.2.4 X射线衍射和元素分析
3.2.5 循环伏安分析
3.2.6 扫描速率分析
3.2.7 修饰电极对肼的循环伏安测试
3.2.8 修饰电极对肼的电化学响应
3.2.9 重现性和稳定性
3.3 本章小结
第4章 基于MIL-88-Fe/Ni的复合材料的L-半胱氨酸电化学传感器研究
4.1 实验部分
4.1.1 MIL-88-Fe/Ni的制备
4.1.2 Fe/Ni@C复合材料的制备
4.1.3 基于Fe/Ni@C复合材料修饰电极的构建
4.2 结果与讨论
4.2.1 Fe/Ni@C复合材料的扫描电镜分析
4.2.2 MIL-88-Fe/Ni及 Fe/Ni@ C复合材料的X射线衍射分析
4.2.3 热重分析
4.2.4 循环伏安分析
4.2.5 扫描速率分析
4.2.6 修饰电极对L-半胱氨酸的电化学响应
4.2.7 重现性和稳定性
4.3 本章小结
第5章 基于MIL-88-Fe/Pd的复合材料的肼电化学传感器研究
5.1 实验部分
5.1.1 MIL-88-Fe/Pd的制备
5.1.2 基于MIL-88-Fe/Pd复合材料的制备
5.1.3 基于MIL-88-Fe/Pd复合材料修饰电极的构建
5.2 结果与讨论
5.2.1 不同反应时间制备的MIL-88-Fe/Pd的扫描电镜分析
5.2.2 不同金属比例对合成MIL-88-Fe/Pd的形貌的影响
5.2.3 X射线衍射和元素分析
5.2.4 热重分析
5.2.5 循环伏安分析
5.2.6 扫描速率分析
5.2.7 修饰电极对肼的循环伏安测试
5.2.8 重现性和稳定性
5.3 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录 个人简历、硕士期间研究成果
个人简历
学习期间的研究成果
本文编号：3756344
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 金属有机骨架材料(MOFs)
1.1.1 金属有机骨架材料的发展
1.1.2 金属有机骨架材料的合成方法
1.2 金属有机骨架材料的应用
1.2.1 催化
1.2.2 气体的吸附与储存
1.2.3 药物的运输及活体成像
1.3 金属有机骨架复合材料
1.3.1 金属有机骨架-碳复合材料
1.3.2 金属有机骨架-酶复合材料
1.3.3 金属有机骨架-金属纳米颗粒复合材料
1.4 金属有机骨架复合材料的应用
1.4.1 MOFs在电催化领域的应用
1.4.2 在电池领域的应用
1.4.3 MOFs在超级电容器领域的应用
1.5 电化学传感器
1.5.1 电化学传感器的概述
1.5.2 MOFs复合材料在电化学传感器领域的应用
1.6 本论文选题意义、主要研究内容和创新点
1.6.1 选题意义
1.6.2 主要内容和创新点
第2章 实验方法和原理
2.1 实验试剂和仪器
2.2 材料的形貌及结构表征
2.2.1 扫描电子显微镜分析
2.2.2 X射线衍射分析
2.2.3 热重分析
2.2.4 元素分析
2.3 电化学性能表征
2.3.1 玻碳电极的预处理
2.3.2 交流伏安测试
2.3.3 计时安培法测试
2.4 本章小结
第3章 基于MIL-88-Fe/Ni的复合材料的肼电化学传感器研究
3.1 实验部分
3.1.1 MIL-88-Fe/Ni的制备
3.1.2 基于MIL-88-Fe/Ni的复合材料的制备
3.1.3 基于MIL-88-Fe/Ni的复合材料修饰电极的构建
3.2 结果与讨论
3.2.1 不同合成时间下制备的MIL-88-Fe/Ni的扫描电镜分析
3.2.2 不同金属比例下制备的MIL-88-Fe/Ni的扫描电镜分析
3.2.3 Fe/Ni@ NC-CNTs复合材料扫描电镜分析
3.2.4 X射线衍射和元素分析
3.2.5 循环伏安分析
3.2.6 扫描速率分析
3.2.7 修饰电极对肼的循环伏安测试
3.2.8 修饰电极对肼的电化学响应
3.2.9 重现性和稳定性
3.3 本章小结
第4章 基于MIL-88-Fe/Ni的复合材料的L-半胱氨酸电化学传感器研究
4.1 实验部分
4.1.1 MIL-88-Fe/Ni的制备
4.1.2 Fe/Ni@C复合材料的制备
4.1.3 基于Fe/Ni@C复合材料修饰电极的构建
4.2 结果与讨论
4.2.1 Fe/Ni@C复合材料的扫描电镜分析
4.2.2 MIL-88-Fe/Ni及 Fe/Ni@ C复合材料的X射线衍射分析
4.2.3 热重分析
4.2.4 循环伏安分析
4.2.5 扫描速率分析
4.2.6 修饰电极对L-半胱氨酸的电化学响应
4.2.7 重现性和稳定性
4.3 本章小结
第5章 基于MIL-88-Fe/Pd的复合材料的肼电化学传感器研究
5.1 实验部分
5.1.1 MIL-88-Fe/Pd的制备
5.1.2 基于MIL-88-Fe/Pd复合材料的制备
5.1.3 基于MIL-88-Fe/Pd复合材料修饰电极的构建
5.2 结果与讨论
5.2.1 不同反应时间制备的MIL-88-Fe/Pd的扫描电镜分析
5.2.2 不同金属比例对合成MIL-88-Fe/Pd的形貌的影响
5.2.3 X射线衍射和元素分析
5.2.4 热重分析
5.2.5 循环伏安分析
5.2.6 扫描速率分析
5.2.7 修饰电极对肼的循环伏安测试
5.2.8 重现性和稳定性
5.3 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录 个人简历、硕士期间研究成果
个人简历
学习期间的研究成果
本文编号：3756344
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