高效电化学传感器中电极材料的设计策略及催化作用理解

发布时间：2023-05-09 20:04

　　工业的迅速发展,城市化进程的加速和人们生活方式的改变都引起了诸多环境污染问题,这已成为全球威胁之一。水是人们赖以生存的重要物质,而水中污染物已变得十分复杂和多样化。由于传统的检测方法一般存在价格高昂、仪器携带不便等缺陷,电化学传感检测已经成为高效、灵敏识别污染物的重要方法之一。电极作为其核心部件,已经成为快速而经济地检测环境污染中有害或有毒的小分子污染物的研发重点。本文第二章针对常见的染发剂前体中,对苯二胺(PPD)和对苯二酚(HQ)的检测开展的研究。研究表明,使用多种功能化修饰电极对两种污染物进行同步检测,由于过强的催化活性,使得PDD发生严重的电聚合以及峰与峰之间的相互重叠,而无法同步检测。而使用未修饰的裸玻碳电极(GCE)确可以达到高选择性和高灵敏性地检测效果。PPD和HQ的检测范围分别为0.5-400μmol/L和5-4000μmol/L,同时阴极峰值电流与PPD和HQ浓度之间存在为线性关系,检测限(S/N=3)分别为0.163和0.353μmol/L。GCE电极传感器用于测定南京河水中的PPD和HQ,这两种污染物的回收率约为100%。本文第三章通过一种简便的低温水热法成功地合...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 纳米材料在传感器方面的应用
        1.2.1 基于金属材料的电化学传感器
        1.2.2 基于碳纳米管的电化学传感器
        1.2.3 基于石墨烯的电化学传感器
        1.2.4 基于导电聚合薄膜的电化学传感器
    1.3 本论文的研究思路
2 传统功能修饰材料修饰电极与裸GCE的电化学性能差异
    2.1 引言
    2.2 实验仪器与试剂
        2.2.1 实验试剂
    2.3 修饰材料和修饰电极的制备
        2.3.1 修饰材料的制备
        2.3.2 修饰电极的制备
    2.4 实验结果与讨论
        2.4.1 修饰电极的电化学响应
        2.4.2 传感器对污染物的电化学响应
        2.4.3 缓冲液p H和扫描速率的影响
        2.4.4 同时测定PPD和HQ
        2.4.5 重现性和稳定性
        2.4.6 实际样品分析
        2.4.7 抗干扰实验
    2.5 本章小结
3 N和S共掺杂石墨烯的构建及其协同作用的探究
    3.1 引言
    3.2 实验仪器与试剂
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
    3.3 掺杂石墨烯和修饰电极的制备
        3.3.1 掺杂石墨烯的制备
        3.3.2 修饰电极的制备
    3.4 实验结果与讨论
        3.4.1 FT-IR、Raman和 XPS结果分析
        3.4.2 TEM结果分析
        3.4.3 不同组分的CV图
        3.4.4 不同p H值和扫速的影响
        3.4.5 i-t曲线
        3.4.6 抗干扰实验
    3.5 本章小结
4 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
附录
致谢



本文编号：3812307