基于新型普鲁士蓝及其纳米复合材料的电化学传感研究

发布时间：2017-07-26 14:15

  本文关键词：基于新型普鲁士蓝及其纳米复合材料的电化学传感研究

  更多相关文章： 普鲁士蓝 纳米材料 电化学 无酶传感器 过氧化氢

【摘要】：电化学传感器研究是分析科学领域的研究前沿之一,由于其具有便携、操作简单、成本低等特点,尤其是其高灵敏度、快速响应、高特异性的分析特性,因此在临床医学、环境和食品工业等方面都有着广泛的应用前景和研究潜力。电化学传感器的性能很大程度上取决于膜材料,而纳米材料做为理想的膜材料,因其优越的物理、化学性质广泛用于电化学传感中。其中,普鲁士蓝因其特有的分子结构和电化学特性受到电化学研究者的广泛关注。本论文采用不同的制备方法,合成了具有不同形貌的普鲁士蓝及其纳米复合材料,构置了三种新型无酶电化学传感器。该研究丰富了基于普鲁士蓝无酶电化学传感的内容,拓宽了普鲁士蓝及其纳米复合材料的应用范围。具体工作如下：1.采用软模板与酸刻蚀相结合的方法制备了中空多孔普鲁士蓝立方体(HPB),并构置了基于中空普鲁士蓝/壳聚糖(HPB/Chit)的电化学传感器。研究了HPB的微观结构及其对电化学性能的影响,建立了电化学检测H_2O_2的新方法。研究表明,表面多孔空心结构相比较原始立方结构对H_2O_2有更高的催化活性。HPB/Chit/GCE对H_2O_2的检出限为2.0μmol·L-1,灵敏度为0.693 A·(mol·L-1)-1·cm-2,线性范围为8 μmol·L-1～1.85 mmol·L-1。该研究为功能纳米材料在电化学传感中的应用提供了新思路。2.采用原位聚合法和电化学沉积法,制备了基于普鲁士蓝/聚苯胺/埃洛石纳米管(PB/PANI/HNTs)复合膜的电化学传感器。探讨了PB/PANI/HNTs纳米复合膜的微观形貌、结构等对电化学性能的影响,结果表明,PANI/HNTs的引入,提高了传感器在中性条件下对H_2O_2检测的稳定性。电流响应与其浓度在4.0 μmol·L-1～1.06 mmol·L-1范围内呈线性关系,且灵敏度可高达0.98 A·(mol·L-1)-1·cm-2。该研究丰富了普鲁士蓝纳米复合材料的研究内容,同时为构置低成本、高性能电化学传感器提供了新思路。3.连续采用电化学循环伏安法,构置了基于CoHCF/ERGO纳米膜的电化学传感器,研究了该传感平台对过氧化氢的电化学催化性能,建立了H_2O_2检测的新方法。
【关键词】：普鲁士蓝 纳米材料 电化学 无酶传感器 过氧化氢
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-24
• §1.1 普鲁士蓝纳米复合材料及其在电化学传感器中的研究8-13
• §1.1.1 普鲁士蓝及其纳米复合材料的制备方法9-10
• §1.1.2 普鲁士蓝及其纳米复合材料在电化学传感中的研究10-13
• §1.1.3 展望13
• §1.2 本论文研究内容及意义13-14
• 参考文献14-24
• 第二章 基于HPB-Chit的过氧化氢电化学传感研究24-34
• §2.1 实验部分24-26
• §2.2 结果与讨论26-30
• §2.3 结论30
• 参考文献30-34
• 第三章 基于PB-PANI-HNTs纳米复合材料的过氧化氢电化学传感传研究34-46
• §3.1 实验部分35-36
• §3.2 结果与讨论36-43
• §3.3 结论43
• 参考文献43-46
• 第四章 基于CoHCF-ERGO纳米复合材料的过氧化氢电化学传感研究46-57
• §4.1 实验部分47
• §4.2 结果与讨论47-53
• §4.3 结论53
• 参考文献53-57
• 作者简介57-58
• 致谢58

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本文编号：576823