石墨烯/掺硼金刚石膜的制备及其在传感器中的应用

发布时间：2022-01-23 02:47

　　掺硼金刚石（Boron doped diamond,BDD）具有低背景电流、宽电势窗口和化学稳定性,石墨烯的电子迁移率高、比表面积大、生物相容性好,掺硼石墨烯则具有半导体材料的性质。BDD和石墨烯及相关材料均适用于制备生物传感器。本文主要研究BDD和垂直掺硼石墨烯（Vertical boron-doped graphene,VBG）的制备、修饰工艺及电催化活性,基于二者构建了一种高性能电化学免疫传感器,并用以同时检测癌胚抗原（CEA）和糖类抗原CA125两种肿瘤标志物的浓度。使用电子辅助热丝化学气相沉积（EA-CVD）设备在钽（Ta）基底表面制备了BDD薄膜,并展开了以下两个方面的研究:（1）采取镍辅助氢/氩等离子体刻蚀法,可以控制BDD表面的孔洞深度及分布、实现对{111}晶面的择优刻蚀,而BDD的{100}和{111}晶面上分别被刻蚀出规律性的纳米矩形孔和三角形（或六角形）孔,纳米多孔结构在增加有效电活性表面积的同时,降低了电极的电荷转移电阻。（2）采取EA-CVD法可以在BDD表面垂直生长不同掺硼比例的石墨烯,以电化学还原法原位制备金（Au）纳米粒子构造Au-VBG/BDD/Ta... 

【文章来源】：天津理工大学天津市

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

金刚石结构图

的 1/4 处互相套购而成，而每个碳原子周晶胞结构如图 1.1c[11-12]。图 1.1 金刚石结构图石晶体中引入硼原子，金刚石晶格中某些原子的电子无法配对而形成空穴，形成缺金刚石可以在保留大部分性质的情况下，改半导体、导体甚至是超导体。

任务中[20]。石墨烯的结构与性质硼石墨烯的结构烯是由单层碳原子组成的二维平面薄层，由六原子环构成的类蜂窝网成（如图 1.3）。以石墨烯为基本单元可堆叠成三维层状结构的石墨、构的碳纳米管（CNT）或者包裹成为球状结构的富勒烯[21]。烯的每个碳原子通过 sp2杂化轨道与周围 3 个 C 原子相连接构成 3 个2 ，键角为 120°。石墨烯的面内 σC-C键是材料中最强的键之一，具有未参与杂化的 pz轨道电子与相邻碳原子形成垂直于晶面的离域 π 键墨烯的电子传导，具有良好的导电性。石墨烯的碳骨架由其上下分布 键组成，这种结合形式与苯环的结构相同，因此，石墨烯也可被视为香烃（PAH），同时也具有 PAH 的某些独特性质[4]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]肿瘤标志物的应用及其筛选技术研究进展[J]. 李策,聂彩辉,张力君,徐寒梅.  药学进展. 2014(01)



本文编号：3603440