基于新型碳纳米复合材料电化学传感器的构建及其分析应用研究

发布时间：2017-11-03 01:20

  本文关键词：基于新型碳纳米复合材料电化学传感器的构建及其分析应用研究

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【摘要】：本硕士论文通过制备新型修饰材料对电极进行修饰,以制得灵敏度高、选择性好的电化学传感器为目标。用于环境激素中双酚系列的电化学行为和电化学动力学的考察研究,建立了对生理样品和环境水样的检测方法,主要研究内容包括以下两部分:第一部分:通过水热还原法制备了铂(Pt)纳米粒子/邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯-金刚石粉末修饰材料,通过自组装法修饰玻碳电极(GCE),得到传感器Pt/PDDA-DMP/GCE。将该传感器用于环境激素双酚A(BPA)和双酚S(B P S)的同时检测:在0.1 M的磷酸缓冲液中(P B S p H=6.0),循环伏安法(CV)曲线上,BPA和BPS的氧化峰电位分别为0.66 V,0.976 V,两者氧化峰电位相差0.316 V,这表明合成材料Pt/PDDA-DMP修饰玻碳电极能很好的将化学结构相似的BPA和BPS区分开。通过实验得出:BPA和BPS在Pt/PDDADM P/GC E上的电极过程均属于等电子等质子的吸附控制,电催化氧化过程为完全不可逆过程。用示差脉冲伏安法(DPV)对BPA和BPS同时测定,实验结果得出,在BPA和BPS同时存在时,改变彼此的浓度对相互的氧化峰电位和峰电流不产生影响,并且BPA和BPS分别在5.0-30.0μM和10.0 60.0μM浓度范围内,两者的氧化峰电流与浓度呈现良好的线性关系,检测限分别为0.6μM和2.0μM(S/N=3)。将上述方法用于模拟尿样的检测,在分析检测中得到了令人满意的结果。第二部分:本章实验用水热合成法将石墨烯(Gr)和碳纳米管(CNTs)制备成类似“三明治”结构的Gr-CNTs复合材料,将质子化的三聚氰胺(MAM)负载到Gr-CNTs复合材料上,得到修饰材料MAM/Gr-CNTs,通过对GCE的修饰,制得传感器MAM/Gr-CNTs/GCE。以此建立了对环境激素BPA和双酚F(BPF)的分析检测方法,CV法表明该传感器对BPA和BPF具有良好的电催化氧化作用。采用DPV法考察了BPA和BPF的氧化峰电流与浓度之间的关系,实验结果表明:随着各自浓度的增加两者的氧化峰电流也随之增大,BPA在5.57-27.0μM和40.1-85.8μM之间,BPF在52.9-102.0μM之间,两者的氧化峰电流与浓度呈现良好的线性关系。实验还研究了BPA和BPF的电化学动力学参数,实验结果表明:BPA为2电子2质子的一级反应,BPF为4电子4质子的一级反应。利用电化学传感器MAM/Gr-CNTs/GCE对5种自制水样进行实际样品检测,实验结果令人满意。
【关键词】：石墨烯-碳纳米管 金刚石粉末 双酚A 双酚S 双酚F
【学位授予单位】：宁夏医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R318.08;TP212.2
【目录】：

• 摘要4-6
• abstract6-8
• 中英文缩略词表8-12
• 第一部分 BPA和BPS在Pt/PDDA-DMP修饰玻碳电极上的电化学行为及其分析检测12-34
• 前言13-15
• 材料与方法15-18
• 1 材料15-16
• 2 方法16-18
• 结果与讨论18-32
• 1 材料表征18-23
• 2 BPA和B P S的电化学行为学23-28
• 3 干扰研究28-29
• 4 分析应用29-32
• 小结32-34
• 第二部分 MAM/Gr-CNTs修饰玻碳电极电化学传感器对BPA和BPF的分析检测34-54
• 前言34-36
• 材料与方法36-39
• 1 材料36-37
• 2 方法37-39
• 结果与讨论39-53
• 1 材料表征39-42
• 2 BPA和B P F的电化学行为学42-48
• 3 BPA和BPF的电化学动力学48-50
• 4 工作曲线50-51
• 5 分析应用51-53
• 小结53-54
• 结论54-57
• 参考文献57-69
• 文献综述69-93
• 1 环境激素概述69-72
• 2 纳米材料72-73
• 3 新型碳纳米材料73-83
• 综述参考文献83-93
• 致谢93-95
• 攻读学位期间论文发表目录95-97
• 个人简历97

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本文编号：1134034