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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>>

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>>

《化学研究与应用》2004年05期
化学研究与应用

纳米材料修饰电极及其在电分析化学中的应用

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料,如纳米尺寸颗粒、原子簇、纳米丝、纳米棒、纳米管、超薄膜、多层膜、超晶格等[1]。1 纳米材料修饰电极的特性纳米材料具有表面效应[2]、体积效应[3]和介电限域效应等不同于块体材料和原子或分子的介观性质,加之具有导电性和完整的表面结构,可作为优良的电极材料。纳米颗粒尺寸很小,表面的键态和电子态与内部不同,导致其表面活性位置增加,可用作催化剂,对催化氧化、还原和裂解反应都有很高的活性和选择性;体积效应又称小尺寸效应,主要表现在两个方面:(1)熔点降低。随着颗粒的减小,纳米粒子表面能和表面结合能都随之增大,因而引起熔点的降低。(2)活性表面的出现。由于表面原子周围缺少相临的原子,有许多悬空键,具有不饱和性质,因而随着纳米粒子中表面原子数的增加而出现活性表面。当利用纳米材料对电极进行修饰时,除了可将材料本身的物化特性引入电极界面外,同时也会拥有纳米材料的大...  (本文共4页) 阅读全文>>

《中国科技信息》2010年18期
中国科技信息

纳米材料修饰电极及其在电分析化学中的应用

1纳米科学与纳米材料纳米科学技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,它是现代科学(混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学)和现代技术(计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术)结合的产物,纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术,例如纳米电子学、纳米材科学、纳米机械学等。纳米科学技术被认为是世纪之交出现的一项高科技。纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1~102nm)的材料,它是由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代材料。它包括体积分数近似相等的两个部分:一是直径为几个或几十个纳米的粒子,二是粒子间的界面。前者具有长程序的晶状结构,后者是既没有长程序也没有短程序的无序结构。在纳米材料中,纳米晶粒和由此而产生的高浓度晶界是它的两个重要特征。纳米晶粒中的原子排列已不能处理成无限长程有序,通常大晶体的连续能带分裂成接近分子轨道的能级,高浓...  (本文共2页) 阅读全文>>