纳米结构电极的制备及其在电化学传感中的应用

论文摘要

纳米材料（0.1100 nm）因其独特的拓扑结构和优异的电学性能在电化学以及电分析化学领域中得到越来越广泛的应用,尤其是在新型化学修饰电极的制备与应用方面。基于纳米材料的优异特性,本论文制备了几种纳米结构电极并用来研究环境内分泌干扰物（己烯雌酚和氟乐灵）以及药物橙皮甙的电化学行为,并在此基础上建立了他们的分析检测方法。这些研究结果拓展了纳米结构电极在电分析化学中的重要意义。研究的主要内容有:1.在纳米结构电极上研究了环境内分泌干扰物氟乐灵的电化学响应。通过将多壁碳纳米管（MWNTs）分散在表面活性剂双十六烷基磷酸（DHP）中,然后通过滴涂的方法即可在电极表面构建了纳米结构电极。实验表明制备的纳米结构电极能够减少氟乐灵的电化学还原过电位,并显著增加峰电流,在此基础上提出了一种高灵敏检测氟乐灵的电化学分析方法。2.在单壁碳纳米管膜修饰电极研究了橙皮甙的电化学行为。橙皮甙在单壁碳纳米管膜修饰电极上表现出灵敏的电化学响应。基于橙皮甙在修饰电极上的优良电化学特性,建立了一种测定橙皮甙的伏安检测方法并优化了各测定参数。方法用于陈皮中橙皮甙的测定,得到满意的结果。3.制备了多壁碳纳米管/纳米铂复合膜修饰电极,对电极的表征和性能进行了研究,并在该电极上用多种电化学方法对橙皮甙在的电化学行为进行了研究,实验表明橙皮甙在复合膜修饰电极上的电化学响应明显比在裸玻电极以及MWNTs-DHP复合膜修饰电极上的要大。据此对实验参数进行了优化,建立了一种检测橙皮甙的新方法。4.制备了纳米铂溶胶,并将单壁碳纳米管（SWNTs）与纳米铂结合,构建了均一、稳定的纳米复合膜修饰电极,并详细考察了环境内分泌干扰物己烯雌酚在纳米复合膜修饰电极上的电化学行为。单壁碳纳米管/纳米铂复合膜能显著提高己烯雌酚的电化学响应及其测定的灵敏度。据此建立了一种新的检测己烯雌酚的高灵敏度方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 纳米结构单元
• 1.2 纳米材料的特性
• 1.2.1 纳米材料的表面效应
• 1.2.2 纳米材料的体积效应
• 1.2.3 纳米材料的量子尺寸效应
• 1.2.4 宏观量子隧道效应
• 1.2.5 介电限域效应
• 1.3 纳米材料的应用
• 1.4 碳纳米管
• 1.4.1 碳纳米管简介
• 1.4.2 碳纳米管的基本特性
• 1.4.3 碳纳米管的制备
• 1.4.4 碳纳米管的分离与纯化
• 1.4.5 碳纳米管修饰电极
• 1.4.6 碳纳米管的应用现状及研究前景
• 1.5 纳米铂修饰电极
• 1.5.1 纳米铂的制备
• 1.5.2 纳米铂的表征手段
• 1.5.3 纳米铂在传感器中的应用
• 1.6 本文的立题思想
• 第2章 氟乐灵在多壁碳纳米膜修饰电极上电化学性质及其测定研究
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 主要仪器与试剂
• 2.1.2 修饰电极的制备
• 2.1.3 实验方法
• 2.1.4 土壤样品的处理
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 修饰电极的表征
• 2.2.2 氟乐灵在MWNTs-DHP 膜修饰电极上的电化学行为
• 2.2.3 氟乐灵测定条件的选择
• 2.2.4 机理探讨
• 2.2.5 氟乐灵的检测与应用
• 2.3 结论
• 第3章 橙皮甙在单壁碳纳米管膜修饰电极上的电化学行为及其伏安法测定研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 主要仪器与试剂
• 3.1.2 修饰电极的制备
• 3.1.3 实验方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 橙皮甙在SWNTs-DHP修饰玻碳电极上电化学行为
• 3.2.2 橙皮甙测定的条件选择
• 3.2.3 橙皮甙的检测与应用
• 3.3 结论
• 第4章 橙皮甙在多壁碳纳米管-纳米铂复合膜修饰电极的电化学行为及其伏安测定研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 主要试剂和仪器
• 4.1.2 纳米铂的制备和表征
• 4.1.3 修饰电极的制备
• 4.1.4 实验方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 SEM 特性
• 4.2.2 橙皮甙的电化学行为研究
• 4.2.3 橙皮甙测定条件的选择
• 4.2.4 橙皮甙的检测与应用
• 4.3 结论
• 第5章 己烯雌酚在单壁碳纳米管/纳米铂修饰电极上的电化学行为及其分析特性
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 主要仪器与试剂
• 5.1.2 修饰电极的制备
• 5.1.3 实验方法
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 己烯雌酚的电化学行为研究
• 5.2.2 己烯雌酚测定的条件选择
• 5.2.3 机理探讨
• 5.2.4 己烯雌酚的检测与应用
• 5.3 结论
• 总结与展望
• 参考文献
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
• 致谢