功能化微纳米碳材料的制备及其在电分析化学中的应用

发布时间：2020-03-31 19:29

【摘要】：碳基材料由于其成本低、电位窗口宽、化学惰性以及电催化活性优异等特点,被广泛应用于电催化和电分析领域。近些年,由于具有灵敏性高、选择性强、操作简单、成本低、响应快、可现场检测等优点,基于微纳米碳材料的电化学传感技术引起了广泛关注。本工作立足于碳纸(CP)和碳纳米管(CNT)等廉价易得的碳材料,通过不同的处理方法对其进行改性或功能化,制备了不同功能化的微纳米级碳基材料,对所制备的碳基材料进行系统表征和分析,并进一步构建了灵敏度高、稳定性好的电化学传感平台。取得的主要结果如下:(1)有序多孔碳纸-铋膜电极用于Pb~(2+)和Cd~(2+)的同时电化学检测。采用激光技术处理碳纸可得到有序多孔阵列碳纸,每个微孔均由多层石墨片层包围而成,具有较大的表面积和良好的导电性。在多孔碳纸上原位电镀铋膜,制备了新型碳纸-铋膜电极。通过阳极溶出伏安法定量检测水相中的Cd~(2+)和Pb~(2+),具有良好的灵敏度和稳定性。此外,该电极具有良好的抗干扰能力和重现性。(2)新型碳纸-金纳米颗粒(AuNPs)复合物电极对NADH的电化学检测。用简单的电化学沉积方法在碳纸表面沉积金纳米颗粒,制备了CP-AuNPs复合材料,对其进行了形貌以及电化学表征,并应用于NADH的电化学检测,其表现出良好的灵敏度、较宽的检测范围以及良好的稳定性。(3)基于原子层沉积制备NiO/CNT纳米复合材料,应用于电化学检测儿茶酚和氢醌。利用原子层沉积技术在CNT表面生长氧化镍纳米颗粒,制备了NiO/CNT纳米复合材料,并成功应用于儿茶酚和氢醌的同时电化学测定。与CNT/GCE和GCE相比,NiO/CNT/GCE对儿茶酚和氢醌表现出更高的电催化活性。该修饰电极有较宽的线性范围、较低的检出限、较高的稳定性和较强的抗干扰能力,而且可用于实际水样分析。
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O657.1;TQ127.11

【参考文献】