氮化石墨烯复合电极的构建及其对食用色素的电化学检测研究
发布时间：2020-12-27 20:36
人工合成色素是指,用人工化学合成方法所制得的有机色素,主要是以煤焦油中分离出来的物质为原料制成的。相较于天然色素,人工合成具有许多不安全因素。人工合成色素食用过量,会增加人体代谢负担,也会增加罹患各种严重疾病的风险。因此,快速和高效的人工合成色素检测方法是十分有必要的。现在已有多种方法可用于食品添加剂的检测,但是以电化学方法为主导的传感器技术因其检测时响应速度快、设备成本低、操作方便简单、选择性好和电极灵敏度高等优点而被科研人员大量关注和研究。本论文的所有工作是在综合文献报道的基础上,利用氮化石墨烯（NG）拥有大比表面积、电化学活性位点丰富、电催化能力强和独特的空间结构等特点,将NG作为本实验的基础材料用以制备氮化石墨烯复合材料和三维结构的氮化石墨烯材料。并利用氮化石墨烯复合材料和三维氮化石墨烯作为电极修饰材料,构建了一系列用于检测食品色素的电化学传感器。具体实验内容如下:（1）以氧化石墨烯（GO）和三聚氰胺为原料,通过煅烧的方法得到了氮化石墨烯（NG）,再通过物理结合的方式将β-环糊精（β-CD）结合到NG表面,制备生成β-CD/NG。以β-CD/NG为电极材料构建电化学传感器用于食...
【文章来源】：江西农业大学江西省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电化学传感器实验装置设备图
氮化石墨烯复合电极的构建及其对食用色素的电化学检测研究由于氮化石墨烯材料的良好的催化性能和电化学活性，使材料在检测方面优势显著。在后续的实验中，β-CD/NG 表现出极好的优势。（2）金纳米材料优异的催化和吸附性能将待测物吸引到氮化石墨烯的附近，同时铆钉在石墨烯基床上，结合氮化石墨烯多接触位点和较好的催化性能，使得 Au/NG在后续的实验和检测中表现优异，不同的修饰电极比较中，约高出单独的 NG 检测峰电流值的 4 倍。实验证明复合材料有比基础材料更好的电化学性能，也避免了基础材料的部分缺陷。（3）三维材料更是在氮化石墨烯的基础上增加了比较面积，增大了反应的活性位点和滞留空间，让材料能够更好地接纳和反应。现将论文实验的思路和基本的实验流程图显示如下（图 1-2）：
图 2-1 专利蓝 V 的检测原理图Fig 2-1 Patent Blue V detection schematic.2 实验部分.2.1 主要实验试剂表 2-1 实验中使用的主要试剂Table 2-1 The main reagents used in this experiment试剂名称 分子式或简称 规格 生产厂家氧化石墨烯 GO片径：0.5~5 μm厚度: 0.8-1.2nm 单层南京先丰纳米材料科技有限公司三聚氰胺 melamine 分析纯 阿拉丁试剂有限公司β-环糊精 β-CD 分析纯 阿拉丁试剂有限公司甲醛 CHO 37% wt 西陇科学股份有限公司
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于纳米金/氮掺杂石墨烯的电化学适配体传感器检测汞离子的研究[J]. 陈碧娇,胡亚晨,孙碧,李晓燕,谢慧,罗贵铃,牛燕燕,孙伟. 海南师范大学学报(自然科学版). 2019(01)
[2]固相剪切磨盘碾磨法制备四氧化三铁/氮掺杂石墨烯复合材料及其在锂离子电池中的应用[J]. 王青福,刘新刚,康文彬,张楚虹. 材料导报. 2018(21)
[3]碳包镍/氮掺杂石墨烯复合膜修饰电极测定日落黄的研究[J]. 张金磊,段艳,蒙辉雁. 山东化工. 2017(11)
[4]氮掺杂石墨烯的制备及其氧还原电催化性能[J]. 石敏,张庆,牛璐,晁淑军,黄茹梦,白正宇. 河南师范大学学报(自然科学版). 2015(02)
[5]印刷电子技术在生物传感器中的应用[J]. 李祥高,吴宪,王世荣. 中国材料进展. 2014(03)
[6]掺氮石墨烯研究[J]. 陈旭,何大平,木士春. 化学进展. 2013(08)
[7]酸奶中β-内酰胺酶的快速检测方法[J]. 周爽,马兰,赵馨,杨大进. 中国卫生工程学. 2013(03)
[8]有序介孔碳高灵敏苋菜红传感器的研究[J]. 鞠剑,郭黎平. 分析化学. 2013(05)
[9]氮掺杂石墨烯的制备及其超级电容性能[J]. 苏鹏,郭慧林,彭三,宁生科. 物理化学学报. 2012(11)
[10]液相色谱-串联质谱法测定食品中喹啉黄、酸性绿S和专利蓝V[J]. 马晓燕,朱顺达,肖海龙,黄光荣. 中国食品学报. 2012(04)
博士论文
[1]基于新型纳米复合材料电化学生物传感器的构建及其分析应用[D]. 卢丽敏.湖南大学 2011
硕士论文
[1]固定化酶阵列微流控芯片应用于药物代谢筛选的研究[D]. 陈斌.第二军医大学 2007
[2]β-环糊精与分散染料的包合及其应用研究[D]. 杨华.东华大学 2005
本文编号：2942444
【文章来源】：江西农业大学江西省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电化学传感器实验装置设备图
氮化石墨烯复合电极的构建及其对食用色素的电化学检测研究由于氮化石墨烯材料的良好的催化性能和电化学活性，使材料在检测方面优势显著。在后续的实验中，β-CD/NG 表现出极好的优势。（2）金纳米材料优异的催化和吸附性能将待测物吸引到氮化石墨烯的附近，同时铆钉在石墨烯基床上，结合氮化石墨烯多接触位点和较好的催化性能，使得 Au/NG在后续的实验和检测中表现优异，不同的修饰电极比较中，约高出单独的 NG 检测峰电流值的 4 倍。实验证明复合材料有比基础材料更好的电化学性能，也避免了基础材料的部分缺陷。（3）三维材料更是在氮化石墨烯的基础上增加了比较面积，增大了反应的活性位点和滞留空间，让材料能够更好地接纳和反应。现将论文实验的思路和基本的实验流程图显示如下（图 1-2）：
图 2-1 专利蓝 V 的检测原理图Fig 2-1 Patent Blue V detection schematic.2 实验部分.2.1 主要实验试剂表 2-1 实验中使用的主要试剂Table 2-1 The main reagents used in this experiment试剂名称 分子式或简称 规格 生产厂家氧化石墨烯 GO片径：0.5~5 μm厚度: 0.8-1.2nm 单层南京先丰纳米材料科技有限公司三聚氰胺 melamine 分析纯 阿拉丁试剂有限公司β-环糊精 β-CD 分析纯 阿拉丁试剂有限公司甲醛 CHO 37% wt 西陇科学股份有限公司
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于纳米金/氮掺杂石墨烯的电化学适配体传感器检测汞离子的研究[J]. 陈碧娇,胡亚晨,孙碧,李晓燕,谢慧,罗贵铃,牛燕燕,孙伟. 海南师范大学学报(自然科学版). 2019(01)
[2]固相剪切磨盘碾磨法制备四氧化三铁/氮掺杂石墨烯复合材料及其在锂离子电池中的应用[J]. 王青福,刘新刚,康文彬,张楚虹. 材料导报. 2018(21)
[3]碳包镍/氮掺杂石墨烯复合膜修饰电极测定日落黄的研究[J]. 张金磊,段艳,蒙辉雁. 山东化工. 2017(11)
[4]氮掺杂石墨烯的制备及其氧还原电催化性能[J]. 石敏,张庆,牛璐,晁淑军,黄茹梦,白正宇. 河南师范大学学报(自然科学版). 2015(02)
[5]印刷电子技术在生物传感器中的应用[J]. 李祥高,吴宪,王世荣. 中国材料进展. 2014(03)
[6]掺氮石墨烯研究[J]. 陈旭,何大平,木士春. 化学进展. 2013(08)
[7]酸奶中β-内酰胺酶的快速检测方法[J]. 周爽,马兰,赵馨,杨大进. 中国卫生工程学. 2013(03)
[8]有序介孔碳高灵敏苋菜红传感器的研究[J]. 鞠剑,郭黎平. 分析化学. 2013(05)
[9]氮掺杂石墨烯的制备及其超级电容性能[J]. 苏鹏,郭慧林,彭三,宁生科. 物理化学学报. 2012(11)
[10]液相色谱-串联质谱法测定食品中喹啉黄、酸性绿S和专利蓝V[J]. 马晓燕,朱顺达,肖海龙,黄光荣. 中国食品学报. 2012(04)
博士论文
[1]基于新型纳米复合材料电化学生物传感器的构建及其分析应用[D]. 卢丽敏.湖南大学 2011
硕士论文
[1]固定化酶阵列微流控芯片应用于药物代谢筛选的研究[D]. 陈斌.第二军医大学 2007
[2]β-环糊精与分散染料的包合及其应用研究[D]. 杨华.东华大学 2005
本文编号：2942444
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