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纳米材料修饰电极及其在电分析化学中的应用研究

在世纪之交的时刻,各国政府和科学界对纳米科学技术予以极大的关注,很多国家从战略的高度部署纳米科技的研究。纳米科技的陡然升温不仅仅是尺度的缩小问题,实质是由于纳米科技在推动人类社会产生巨大变革方面所具有的重要意义所决定的。原因在于:(1)纳米科技将促使人类认知的革命。纳米科技领域是知识创新和技术创新的源泉,新的规律、新的原理和新的理论的建立给基础科学研究提供了极好的机遇。(2)纳米科技将引发一场新的工业革命。当物质的结构单元小到纳米量级时,会产生特异的表面效应、体积效应和量子效应,其电学、磁学、光学和化学性质也相应地发生显著的变化,呈现出常规材料不具备的优越性能。因此纳米微粒在催化、电子材料、微器件、增强材料及传感器材料等方面有着广阔的应用前景。鉴于此,纳米科技对未来工业的革命性影响和对传统产业技术改造的广泛性具有深远的意义。正因为如此,各国正加强纳米技术相关领域的研究,努力占领战略制高点。分析科学在各研究领域中起着“眼睛”的作用  (本文共132页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州大学
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石墨烯基纳米复合材料的制备及其在电分析化学中的应用

本博士学位论文以氧化石墨烯为起始原料,制备了几种石墨烯基纳米复合材料,分别采用X-射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)等多种分析手段对材料进行了系统的表征,然后将纳米复合材料修饰电极,构建电化学传感器,并分别研究了其在药物分析和双氧水检测等方面的应用。主要内容包括:1.构建基于CdSe修饰的聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)功能化的石墨烯纳米复合材料(CdSe-PDDA-G)传感器用于秦皮乙素的灵敏检测。复合材料分别用XRD、紫外-可见光谱(UV-Vis)和TEM进行表征。采用循环伏安法(CV)和差示脉冲伏安法(DPV)研究秦皮乙素在CdSe-PDDA-G复合材料修饰的玻碳电极(GCE)上的电化学行为。结果表明,CdSe和PDDA-G的结合提高了秦皮乙素的电化学响应。此传感器对秦皮乙素的检测有满意的效果,检测线性范围从1.0×10-8mol L-1到5.0×10-5mol L-1,检测限为4.0×10-9mol L-1(S/N...  (本文共128页) 本文目录 | 阅读全文>>

河南师范大学
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碳纳米管复合修饰物电极及其在电分析化学中的应用

作为近代发展的一种电极体系,化学修饰电极开创了从化学状态上人为控制电极表面结构的领域,是当前电化学、电分析化学十分活跃的研究课题。随着材料科学的迅速发展,电极材料的选择范围大大扩大,纳米材料修饰电极成为化学修饰电极的研究热点之一。同时伏安测定多组分物质尤其是电活性异构体和同系物的研究,在生物科学、环境监测、医药等领域逐渐显现出较大的应用前景和重要的学术意义。故需进一步发掘纳米界面的功能,探索多组分物质的同时电化学测量。本文围绕这一课题主要展开了以下工作:一、多巴胺和肾上腺素在单壁碳纳米管修饰电极上的电化学行为镍铬合金是一种常用的材料,由于其硬度极强,电阻率较高而不能用作电化学测试电极。以镍铬合金为基体,首先通过表面嵌压形成超薄碳糊前驱膜,然后在前驱膜上电化学聚合苯胺膜,再在其表面植入处理后的单壁碳纳米管,构建功能化的纳米电极界面,可改变基体材料的电化学性质,使之可用作工作电极。该电极对DA和EP的还原峰电流具有识别性,电极不仅使...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州大学
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石墨烯基复合物修饰电极的制备及其在电分析化学中的应用

本博士学位论文以石墨烯基复合材料修饰电极为研究手段,将其应用于几种生物分子的电化学行为研究,在此基础上建立了相关生物分子的电化学分析方法。研究内容包括:首先通过电聚合法和液相还原法制备了Pt/石墨烯、聚精氨酸/石墨烯、Cu2O/石墨烯、CuS/石墨烯四种石墨烯基复合纳米材料并将其修饰于电极表面;用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(FTIR)等分析手段对这些材料和相应的修饰电极进行表征;用所制备的修饰电极对多巴胺等数种生物分子进行了必要的电极行为、系统的分析条件、实际样品的分析验证和干扰试验等研究。简述如下:1.采用微波辅助法快速合成Pt/石墨烯纳米复合物,并用XRD, TEM和XPS对其进行表征。结果表明Pt纳米颗粒均匀的分散在石墨烯表面,其平均粒径为3.2nm。循环伏安实验的结果表明:Pt/石墨烯复合物修饰的玻碳电极对H2O2具有很好的电催化活性...  (本文共107页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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过渡金属化合物修饰电极的研究

本论文工作分别以过渡金属化合物(异丙醇钒酯、钼青铜、磷钼酸)为电极修饰材料用聚合物掺杂法、电沉积法制备修饰电极,用循环伏安法、计时电流法、红外光谱吸收及透射电镜等对此类修饰电极中的电活性物质进行表征,并对这些修饰电极的分析应用开展了研究。第一,通过聚合物掺杂法制备出了异丙醇钒酯/聚丙烯酸碳酸酯修饰电极,用循环伏安法研究了异丙醇钒酯修饰电极的电化学行为及其对抗坏血酸的电催化氧化,从而提出了测定抗坏血酸的新方法。该方法应用于水果中抗坏血酸的分析,具有灵敏度高,抗干扰能力强,操作简便等特点。第二,将异丙醇钒酯与聚丙烯酸碳酸酯修饰在玻碳电极表面而制成了检测碘离子的电化学传感器。该电极具有极高的物理化学稳定性,对溶液中碘离子有很好的催化性能,并将该电极应用于海带中碘离子的测定,获得了令人满意的结果。第三,电化学方法合成了钼青铜(Li_xMoO_y),将合成的钼青铜用电沉积的方法沉积在玻碳电极上制备出无定形态的混合价的钼氧化物修饰电极。研究...  (本文共152页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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聚吡咯纳米线修饰电极的电催化研究—硝酸根离子的电催化还原

聚吡咯具有优异的物理化学性能,在很多方面有广阔的应用前景。特别是在传感器和电催化领域。多孔的导电聚合物纳米线修饰电极能够为众多的电化学反应提供负载催化剂的位点和反应场所。对新型多孔纳米线修饰电极上的电催化反应和过程的研究能够为特定物质的电催化提供具体的方案和工艺。硝酸盐是世界范围内地下水最普遍的污染物之一,硝酸盐容易转化为亚硝酸盐,亚硝酸盐易与胺类化合物反应生成强致癌性物质亚硝胺。本文以硝酸根离子为模型化合物研究聚吡咯纳米线修饰电极的电催化性能,具有重要的理论和实际意义。本文首次采用电化学方法研究了聚吡咯纳米线修饰电极对硝酸根离子的电催化还原作用。在聚吡咯纳米线修饰电极上,硝酸根离子的还原电位降低至-0.15 V并以此为基础组装了以-0.15 V为还原电位的硝酸根离子传感器。为使硝酸根离子的催化还原具有工业价值,在-1.2 V ~ -2.4 V电位范围内,研究了修饰电极对硝酸根的电解去除。首次研究了制备聚吡咯纳米线修饰电极的电化...  (本文共145页) 本文目录 | 阅读全文>>

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TiO_2溶胶—凝胶膜电极和贵金属纳米粒子多层膜的组装及分析应用

本论文主要研究TiO_2溶胶-凝胶膜修饰电极和贵金属纳米粒子多层膜的组装及分析应用。围绕这个主题,展开了以下两方面的研究工作:(1) TiO_2溶胶-凝胶化学修饰电极的研究。利用气相沉积的方法,将钛酸异丙酯水解,得到多孔的二氧化钛溶胶-凝胶薄膜,并成功地将聚(4-乙烯基吡啶)锇配合物(PVP-Os)、肌红蛋白(Mb)、钴取代的Keggin型钴钨杂多酸固载到玻碳电极表面,制备了一系列TiO_2溶胶-凝胶膜修饰电极。这些修饰电极分别对亚硝酸根、三氯乙酸、溴酸根、碘酸根及过氧化氢的还原有明显的电催化效应,可用作水溶液体系中亚硝酸根、三氯乙酸、溴酸根、碘酸根及过氧化氢测定的安培型电化学传感器。该类传感器具有响应速度快、灵敏度高、干扰小、重现性和稳定性良好的特点。(2)模板法组装有序的金/银纳米粒子多层膜。利用溶剂浇铸膜法将阳离子表面活性剂双十二烷基二甲基溴化铵的有机溶液浇铸到基底上形成有序的多层模板,在模板中分别嵌入了金纳米粒子和银纳米...  (本文共153页) 本文目录 | 阅读全文>>