碳纤维基电极电化学传感功能的研究

发布时间：2017-08-30 06:44

  本文关键词：碳纤维基电极电化学传感功能的研究

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【摘要】：电化学传感器由于具有廉价、高灵敏度和短的制备时间等在生物化学和理论研究中受到极大关注。裸电极选择性极差在传感前裸电极需要重复抛光打磨电极表面,提高电极表面电化学活性。因此,经常根据应用需要选用功能材料改变电极表面结构,制备修饰电极(Chemically modified electrodes,CMEs)。经常利用小的有机分子、聚合物、金属纳米颗粒、碳纳米管和纳米纤维修饰裸电极。因为纳米纤维具有大的比表面积、均一的结构和化学稳定性,因此,纳米纤维在电化学修饰电极中应用十分普遍。硝酸镍与聚乙烯醇(PVA)配制混合前驱液,通过静电纺丝技术以非导电基底石英片接收复合纳米纤维,再氮气保护中分阶段煅烧,制备出金属单质镍掺杂的碳纳米纤维网络电极。SEM图表明无论煅烧前还是煅烧后复合纳米纤维均是连续的、光滑的,TEM图表明镍纳米颗粒镶嵌在碳纳米纤维中,XRD进一步证明晶体镍纳米颗粒成功掺杂、镶嵌在碳纳米纤维中。用制备的镍掺杂的碳纳米纤维网络电极成功的传感扑热息痛(PCT)和葡萄糖(GLU),并且该电极分别表现宏观电极和微电极的电化学行为。传感实验表明镍掺杂碳纳米纤维网络电极比GCE和镍电极有更高的灵敏度。为了进一步探究碳纤维基电极的电化学传感功能,实验还选用单根碳纤维(SCF)和4-氨基苄膦酸修饰的单根碳纤维(4-ABPA/SCF)电极在pH 1?7的支持溶液中传感检测PCT。SCF电极与裸玻碳电极传感PCT相比,单根碳纤维电极具有特殊的电化学传感性能,在pH 1?7的支持溶液中表现出两个氧化峰。4-ABPA/SCF电极在不同pH中表现出不同的电化学性质,在pH 1?3检测PCT表现出一个氧化峰,但是在pH4?6时,循环伏安曲线上表现出两个氧化峰,pH为7时又表现出一个。
【关键词】：静电纺丝 镍 碳纳米纤维 4-胺基苄膦酸 扑热息痛
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O657.1;TP212
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-15
• 1.1 本课题来源7
• 1.2 本课题的研究背景7-11
• 1.2.1 化学修饰电极7-8
• 1.2.2 化学修饰电极的功能与作用8-9
• 1.2.3 微电极9
• 1.2.4 纳米电分析化学9-11
• 1.3 课题理论依据11-14
• 1.3.1 静电纺丝11-13
• 1.3.2 纳米纤维传感功能13-14
• 1.4 本课题研究意义14-15
• 第二章 静电纺丝制备超灵敏镍掺杂碳纤维电极传感扑热息痛和葡萄糖15-24
• 2.1 引言15-16
• 2.2 实验16-23
• 2.2.1 实验试剂16
• 2.2.2 实验仪器16
• 2.2.3 Ni:CNFs电极制备16
• 2.2.4 Ni:CNFs电极形态结构表征16-20
• 2.2.5 检测Ni:CNFs电极的传感功能20-23
• 2.3 本章小结23-24
• 第三章p H调控的单根碳纤维以及 4-氨基苄膦酸修饰单根碳纤维微电极传感扑热息痛24-34
• 3.1 前言24-25
• 3.2 实验25
• 3.2.1 实验试剂25
• 3.2.2 实验仪器25
• 3.2.3 修饰电极25
• 3.2.4 SCF和 4-ABPA/SCF电极传感检测PCT25
• 3.3 结果与讨论25-32
• 3.3.1 电极的表征25-26
• 3.3.2 SCF和 4-ABPA/SCF电极电化学表征26-28
• 3.3.3 SCF和 4-ABPA/SCF电极的电化学传感性能28-30
• 3.3.4 两电极在不同pHs支持电解液中的电化学行为30-32
• 3.4 本章小结32-34
• 第四章 总结34-35
• 致谢35-36
• 参考文献36-48
• 作者简介48
• 攻读研究生期间研究成果48

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