金属镍、氧化镍复合石墨烯催化材料的制备及其在葡萄糖检测中的应用

发布时间：2022-02-15 20:33

　　快速精确地测定血糖浓度对于糖尿病的诊断和治疗具有重要意义。此外,葡萄糖的检测在生物工程、食品检测方面也有重要应用。电化学检测葡萄糖浓度具有快速、准确和高效的特点而被广泛关注,而电极材料是决定电化学检测葡萄糖性能的关键因素。非贵金属及其氧化物纳米材料作为电极材料为非酶葡萄糖电化学传感器的发展提供了新的方向。过渡金属及其氧化物纳米材料因成本低和良好的氧化还原性能被广泛用于非酶葡萄糖电化学传感器。石墨烯作为二维纳米碳材料,具有比表面积大、导电性好等优点,是电活性催化剂理想的载体材料。本文首先采用水热法和液相沉淀法制备出纳米氧化镍前驱体,经高温热处理得到纳米氧化镍,并探究了制备方法、碱源、反应溶剂组成和分散剂在水热过程中对合成氧化镍结构和形貌以及葡萄糖检测性能的影响。其次,采用改进的Hummers方法制备了氧化石墨烯,然后将氧化石墨烯从源头加入到制备氧化镍前驱物的水热釜中,再经高温处理获得石墨烯负载的纳米氧化镍复合材料NiO/rGO。另外,采用液相还原法制备了纳米镍,并探究了溶剂和还原剂用量对纳米镍电极材料检测葡萄糖性能的影响。然后,从源头加入还原氧化石墨烯,采用液相还原法制备了石墨烯负载纳米... 

【文章来源】：太原理工大学山西省211工程院校

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 葡萄糖电化学传感器简介
        1.1.1 葡萄糖电化学传感器的研究背景
        1.1.2 葡萄糖电化学传感器的发展历史
    1.2 非酶葡萄糖电化学传感器研究现状
        1.2.1 基于金属及其复合物修饰电极构建的葡萄糖传感器
        1.2.2 基于金属化合物及其复合物修饰电极构建的葡萄糖传感器
        1.2.3 基于碳材料载体修饰电极构建的葡萄糖传感器
    1.3 石墨烯概述
        1.3.1 石墨烯材料简介
        1.3.2 石墨烯材料的制备及应用
    1.4 选题意义和研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验原料与试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 材料表征
        2.3.1 X射线衍射(XRD)分析
        2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)分析
        2.3.3 透射电子显微镜(TEM)分析
        2.3.4 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析
        2.3.5 拉曼光谱(Raman)分析
    2.4 电化学性能研究
        2.4.1 工作电极的制备
        2.4.2 电化学测试
第三章 石墨烯载体的制备及表征
    3.1 石墨烯的制备
    3.2 石墨烯的表征
        3.2.1 X射线衍射(XRD)分析
        3.2.2 扫描电子显微镜(SEM)分析
        3.2.3 透射电子显微镜(TEM)分析
        3.2.4 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析
        3.2.5 拉曼光谱分析
    3.3 本章结论
第四章 纳米NiO及其石墨烯复合材料的制备及其葡萄糖检测性能的研究
    4.1 纳米氧化镍的制备方法
        4.1.1 纳米氧化镍的液相沉淀制备
        4.1.2 纳米氧化镍的水热制备
    4.2 纳米氧化镍的结构表征及葡萄糖检测性能
        4.2.1 制备方法的比较与讨论
        4.2.2 纳米氧化镍水热制备法中碱源对葡萄糖检测的影响
        4.2.3 纳米氧化镍水热制备法中溶剂组成对葡萄糖检测的影响
        4.2.4 纳米氧化镍水热制备法中分散剂对葡萄糖检测的影响
    4.3 石墨烯负载纳米氧化镍复合材料的制备及葡萄糖检测性能
        4.3.1 石墨烯负载纳米氧化镍复合材料的制备
        4.3.2 石墨烯负载纳米氧化镍复合材料表征及葡萄糖检测性能
    4.4 本章结论
第五章 纳米Ni及其石墨烯复合材料的制备及其葡萄糖检测性能
    5.1 纳米Ni的制备及其葡萄糖检测性能
        5.1.1 纳米Ni的制备方法
        5.1.2 纳米Ni表征及对葡萄糖的检测性能
            5.1.2.1 溶剂对纳米Ni检测葡萄糖性能的影响
            5.1.2.2 还原剂用量对纳米Ni检测葡萄糖性能的影响
    5.2 石墨烯负载纳米镍复合材料的制备及对葡萄糖的检测性能
        5.2.1 石墨烯负载纳米镍复合材料的制备
        5.2.2 石墨烯负载纳米镍复合材料的表征及对葡萄糖的检测性能
    5.3 本章结论
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
研究生期间发表论文情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]傅里叶变换红外成像光谱仪及光谱解析方法[J]. 章侃.  光学与光电技术. 2018(04)
[2]锂电池研究中的EIS实验测量和分析方法[J]. 凌仕刚,许洁茹,李泓.  储能科学与技术. 2018(04)
[3]扫描电子显微镜的工作原理及应用[J]. 凌妍,钟娇丽,唐晓山,李栋宇.  山东化工. 2018(09)
[4]锂电池研究中的循环伏安实验测量和分析方法[J]. 聂凯会,耿振,王其钰,岳金明,禹习谦,李泓.  储能科学与技术. 2018(03)
[5]拉曼光谱应用技术研究[J]. 何蔚,孙贤君.  标准科学. 2018(03)
[6]基于三电极体系计时电流法的氯离子检测[J]. 孙奎,李哲,陈娟.  电子测量技术. 2017(11)
[7]全球糖尿病疾病负担现状[J]. 侯清涛,李芸,李舍予,田浩明.  中国糖尿病杂志. 2016(01)
[8]高分辨扫描透射电子显微镜原理及其应用[J]. 贾志宏,丁立鹏,陈厚文.  物理. 2015(07)
[9]分等级结构氧化镍花状微球的制备及其机理研究[J]. 张庆,刘海霞,李天铎.  人工晶体学报. 2014(04)
[10]聚乙二醇/十二烷基硫酸钠对碳酸钙晶体形貌的调控作用[J]. 宋群立,张普玉.  化学研究. 2013(06)

博士论文
[1]半导体NiO及其复合氧化物的水热合成及电化学与气敏性能研究[D]. 林栎阳.重庆大学 2015

硕士论文
[1]铜基纳米材料及其无酶葡萄糖传感器应用[D]. 张俊逸.哈尔滨工业大学 2015
[2]石墨烯/环氧树脂复合材料的制备与性能研究[D]. 黄东.天津大学 2010



本文编号：3627224