基于石墨烯納米復(fù)合材料的電化學(xué)傳感器研究.pdf

1、石墨烯作為一種新型的碳納米材料，它具有許多優(yōu)異性能如快速的電子傳遞能力、完美的量子隧道效應(yīng)及大的比表面積，有望在電化學(xué)檢測及催化領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。電化學(xué)傳感器作為一種新的檢測工具，具有制備簡單、響應(yīng)速度快、靈敏度高及成本低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于食品安全、臨床診斷和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。納米材料尺寸在納米級，具有異于普通材料的磁、光、熱、電、力學(xué)等優(yōu)異性能，將納米材料用于制備傳感器，可以顯著增強(qiáng)傳感器的性能。本論文以石墨烯為基礎(chǔ)，研究了石墨烯納米復(fù)

2、合材料在電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用。具體內(nèi)容包括以下三個部分:
　　1、采用化學(xué)氧化還原法合成石墨烯，將石墨烯分散在殼聚糖溶液中，得到穩(wěn)定的石墨烯-殼聚糖復(fù)合體系，用該復(fù)合材料修飾的電極吸附一層納米金，然后將血紅蛋白固定在該修飾電極上。石墨烯、殼聚糖和納米金等納米材料具有良好的生物相容性，血紅蛋白在修飾電極上保持了良好的生物活性且成功實(shí)現(xiàn)了其直接的電化學(xué)，在此基礎(chǔ)上制得了高性能的過氧化氫傳感器，納米金的引入有效的提高了過氧化氫傳感器的性

3、能，制得傳感器的靈敏度為347.1 mA·cm-2·M-1，響應(yīng)線性范圍為2～935μM，且具有良好的穩(wěn)定性。
　　2、采用簡單的超聲誘導(dǎo)的方法制備了新穎的石墨烯/環(huán)糊精/納米金納米復(fù)合材料，用該納米復(fù)合材料修飾的電極檢測多巴胺(DA)和尿酸(UA)，該修飾電極結(jié)合了石墨烯、納米金及β-環(huán)糊精等納米材料的優(yōu)點(diǎn)，具有大的比表面積和優(yōu)異電子傳輸能力，實(shí)現(xiàn)了DA和UA的靈敏檢測。在優(yōu)化條件下，該電極對DA的檢測限0.08μM，UA的檢測

4、限為0.04μM，且該電極能應(yīng)用于真實(shí)樣品的檢測。
　　3、研究了石墨烯-殼聚糖復(fù)合物修飾電極(GR-CS/GCE)對對硝基苯酚(p-NP）和鄰硝基苯酚(o-NP)的催化性能。由于石墨烯的引入，該電極顯示出了良好的電催化能力，在優(yōu)化的條件下，p-NP和o-NP的峰電位差為81 mV，在混合液中能清晰地對p-NP和o-NP進(jìn)行鑒別和檢測，該電極對p-NP的響應(yīng)線性范圍為0.1～140μM，檢測限為0.09μM(S/N=3)，對o-N