基于功能化石墨烯电化学传感器的构筑及在药物分析中应用

发布时间：2018-01-05 18:03

  本文关键词：基于功能化石墨烯电化学传感器的构筑及在药物分析中应用　出处：《郑州大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 石墨烯 聚二烯丙基二甲基氯化铵 金属氧化物 伏安传感器 金丝桃苷 秦皮乙素 地奥司明

【摘要】：石墨烯(Graphene)是一种由单层碳原子通过sp2杂化的平面二维纳米材料,由于它具有大的比表面积、优良的导电性能以及良好的机械强度等特点使其在构筑电化学传感器的过程中具有独特的优越性,但是由于石墨烯层与层之间存在π-π堆积和范德华力使其容易团聚,在一定程度上限制了石墨烯的应用。通过对石墨烯表面进行功能化可以防止石墨烯的团聚,从而提高石墨烯的水溶性。同时金属氧化物纳米粒子可以附着在石墨烯的表面,使其形成石墨烯金属氧化物纳米复合材料。这样通过纳米复合材料中各个物质的协同作用,可构筑性能优异的电化学传感器。依据此思路,本文以石墨烯为基础材料,以聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)为功能化试剂,复合金属氧化物纳米粒子构筑了三种伏安传感器,实现了对几种药物小分子的灵敏测定。主要包括以下三个方面的内容:1.PDDA-Gr纳米复合物修饰电极的制备及其对金丝桃苷的检测用简单的化学还原的方法制备了PDDA-Gr纳米复合物,并通过紫外-可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)以及透射电镜(TEM)对复合材料进行了表征。将该复合材料修饰于玻碳电极上,构筑了PDDA-Gr/GCE传感器,采用差示脉冲伏安法(DPV)实现了对金丝桃苷的灵敏检测。在最佳的实验条件下,金丝桃苷的氧化峰峰电流与其浓度呈正比关系,其线性范围是7×10~(-9)-7×10~(-7)mol L~(-1),检出限达到5×10~(-9) mol L~(-1)(S/N=3)。将建立的方法应用于中药贯叶连翘中金丝桃苷含量的测定,结果令人满意。2.TiO_2-PDDA-Gr复合物修饰电极的制备及其对秦皮乙素的检测基于第一个体系,PDDA-Gr具有良好的导电性、大的比表面积等优点,为了进一步提高传感器的性能,采用简单绿色的水热法制备了TiO_2-PDDA-Gr复合材料。该合成方法以PDDA作为功能化试剂、还原剂以及金属氧化物的保护剂。运用简单滴涂的方法制备了TiO_2-PDDA-Gr/GCE,研究了秦皮乙素在该修饰电极上的电化学行为,实现了对秦皮乙素的灵敏检测,其线性范围是1×10~(-8)-3.5×10~(-6)mol L~(-1),检出限达到4×10~(-9) mol L~(-1)(S/N=3)。最后将其成功应用于实际样品中药秦皮和紫花地丁中秦皮乙素的测定。3.ZrO_2-PDDA-Gr复合物修饰电极的制备及其对地奥司明的检测基于体系一和体系二,将PDDA-Gr和金属氧化物纳米粒子结合在一起所形成的复合物能够显示出协同的作用,使其展示出更优异的电化学性能。另外由于Ti和Zr是同一族的元素,两者具有相似的性质,因此采用体系二中相同的方法制备出Zr O_2-PDDA-Gr复合物,并将其作为电极的修饰材料制备了ZrO_2-PDDA-Gr/GCE,详细地研究了地奥司明在该修饰电极上的电化学行为,考察了地奥司明在电极上电化学反应机理。在最优的条件下实现了对地奥司明的灵敏检测,其线性范围是5×10~(-9)-2×10~(-6) mol L~(-1),检出限达到2×10~(-9) mol L~(-1)(S/N=3)。最后,对市售的药片以及柠檬叶中地奥司明含量进行分析测定,得到满意的结果。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R917;O657.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;石墨烯相变研究取得新进展[J];润滑与密封;2009年05期

2 ;科学家首次用纳米管制造出石墨烯带[J];电子元件与材料;2009年06期

3 ;石墨烯研究取得系列进展[J];高科技与产业化;2009年06期

4 ;新材料石墨烯[J];材料工程;2009年08期

5 ;日本开发出在蓝宝石底板上制备石墨烯的技术[J];硅酸盐通报;2009年04期

6 马圣乾;裴立振;康英杰;;石墨烯研究进展[J];现代物理知识;2009年04期

7 傅强;包信和;;石墨烯的化学研究进展[J];科学通报;2009年18期

8 ;纳米中心石墨烯相变研究取得新进展[J];电子元件与材料;2009年10期

9 徐秀娟;秦金贵;李振;;石墨烯研究进展[J];化学进展;2009年12期

10 张伟娜;何伟;张新荔;;石墨烯的制备方法及其应用特性[J];化工新型材料;2010年S1期

相关会议论文 前10条

1 成会明;;石墨烯的制备与应用探索[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

2 钱文;郝瑞;侯仰龙;;液相剥离制备高质量石墨烯及其功能化[A];中国化学会第27届学术年会第04分会场摘要集[C];2010年

3 张甲;胡平安;王振龙;李乐;;石墨烯制备技术与应用研究的最新进展[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集（第3分册）[C];2010年

4 赵东林;白利忠;谢卫刚;沈曾民;;石墨烯的制备及其微波吸收性能研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集（第7分册）[C];2010年

5 沈志刚;李金芝;易敏;;射流空化方法制备石墨烯研究[A];颗粒学最新进展研讨会——暨第十届全国颗粒制备与处理研讨会论文集[C];2011年

6 王冕;钱林茂;;石墨烯的微观摩擦行为研究[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年

7 赵福刚;李维实;;树枝状结构功能化石墨烯[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年

8 吴孝松;;碳化硅表面的外延石墨烯[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年

9 周震;;后石墨烯和无机石墨烯材料:计算与实验的结合[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年

10 周琳;周璐珊;李波;吴迪;彭海琳;刘忠范;;石墨烯光化学修饰及尺寸效应研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年

相关重要报纸文章 前10条

1 姚耀;石墨烯研究取得系列进展[N];中国化工报;2009年

2 刘霞;韩用石墨烯制造出柔性透明触摸屏[N];科技日报;2010年

3 记者 王艳红;“解密”石墨烯到底有多奇妙[N];新华每日电讯;2010年

4 本报记者 李好宇 张們捷(实习) 特约记者 李季;石墨烯未来应用的十大猜想[N];电脑报;2010年

5 证券时报记者 向南;石墨烯贵过黄金15倍 生产不易炒作先行[N];证券时报;2010年

6 本报特约撰稿 吴康迪;石墨烯 何以结缘诺贝尔奖[N];计算机世界;2010年

7 记者 谢荣　通讯员 夏永祥 陈海泉 张光杰;石墨烯在泰实现产业化[N];泰州日报;2010年

8 本报记者 纪爱玲;石墨烯：市场未启 炒作先行[N];中国高新技术产业导报;2011年

9 周科竞;再说石墨烯的是与非[N];北京商报;2011年

10 王小龙;新型石墨烯材料薄如纸硬如钢[N];科技日报;2011年

相关博士学位论文 前10条

1 吕敏;双层石墨烯的电和磁响应[D];中国科学技术大学;2011年

2 罗大超;化学修饰石墨烯的分离与评价[D];北京化工大学;2011年

3 唐秀之;氧化石墨烯表面功能化修饰[D];北京化工大学;2012年

4 王崇;石墨烯中缺陷修复机理的理论研究[D];吉林大学;2013年

5 盛凯旋;石墨烯组装体的制备及其电化学应用研究[D];清华大学;2013年

6 姜丽丽;石墨烯及其复合薄膜在电极材料中的研究[D];西南交通大学;2015年

7 姚成立;多级结构石墨烯/无机非金属复合材料的仿生合成及机理研究[D];安徽大学;2015年

8 伊丁;石墨烯吸附与自旋极化的第一性原理研究[D];山东大学;2015年

9 梁巍;基于石墨烯的氧还原电催化剂的理论计算研究[D];武汉大学;2014年

10 王义;石墨烯的模板导向制备及在电化学储能和肿瘤靶向诊疗方面的应用[D];复旦大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 李会超;基于功能化石墨烯电化学传感器的构筑及在药物分析中应用[D];郑州大学;2017年

2 詹晓伟;碳化硅外延石墨烯以及分子动力学模拟研究[D];西安电子科技大学;2011年

3 王晨;石墨烯的微观结构及其对电化学性能的影响[D];北京化工大学;2011年

4 苗伟;石墨烯制备及其缺陷研究[D];西北大学;2011年

5 蔡宇凯;一种新型结构的石墨烯纳米器件的研究[D];南京邮电大学;2012年

6 金丽玲;功能化石墨烯的酶学效应研究[D];苏州大学;2012年

7 黄凌燕;石墨烯拉伸性能与尺度效应的研究[D];华南理工大学;2012年

8 刘汝盟;石墨烯热振动分析[D];南京航空航天大学;2012年

9 雷军;碳化硅上石墨烯的制备与表征[D];西安电子科技大学;2012年

10 于金海;石墨烯的非共价功能化修饰及载药系统研究[D];青岛科技大学;2012年

，

本文编号：1384211