石墨烯納米墻材料的制備及其生物傳感器性能研究.pdf

1、石墨烯作為一種二維的單原子層原子晶體，具有高的電導(dǎo)率、大的比表面積、良好的機(jī)械性能及電化學(xué)性能。納米墻結(jié)構(gòu)的碳材料具有垂直于基底生長的石墨片，高度開放的邊界結(jié)構(gòu)以及豐富的邊緣位點(diǎn)。構(gòu)筑石墨烯納米墻材料，可以有效防止石墨烯片層間由于π-π鍵作用引起的團(tuán)聚，片層的垂直有序排列也可以防止片層堆疊而引起的邊緣相互掩蓋，暴露更多的缺陷以提供更多的活性位點(diǎn)，在生物傳感器領(lǐng)域?yàn)樯餀z測(cè)發(fā)揮更大的優(yōu)勢(shì)。本論文提出了一種新的方法——利用模板-化學(xué)氣相沉積

2、方法來構(gòu)筑石墨烯納米墻，并研究了石墨烯納米墻及其與碳納米纖維的復(fù)合材料在生物傳感器中的應(yīng)用。主要工作如下:
　　 1、采用MgAl水滑石納米墻陣列薄膜作為模板，以樟腦作為碳源，用化學(xué)氣相沉積的方法得到石墨烯包覆水滑石薄膜，再通過酸刻蝕，得到石墨烯納米墻材料。石墨烯納米墻很好地保持了模板的形貌，產(chǎn)生了大量的邊緣缺陷。且該材料的結(jié)構(gòu)可以防止石墨烯片的堆疊，產(chǎn)生更多的活性位點(diǎn)，將石墨烯納米墻修飾電極應(yīng)用于生物小分子的檢測(cè)，以水滑石粉體

3、作為模板得到的石墨烯納米片作對(duì)照，在DA的檢測(cè)中表現(xiàn)出了更高的靈敏度以及更寬的線性范圍。而對(duì)NADH的檢測(cè)，氧化過電位較裸玻碳電極降低了500 mV。
　　 2、將上述石墨烯包覆水滑石納米墻薄膜上引入Ni2+，以Ni作為催化劑進(jìn)行二次沉積碳納米纖維，得到石墨烯納米墻-碳納米纖維復(fù)合材料。并通過改變引入Ni2+濃度而改變催化劑含量，調(diào)變石墨烯納米墻與碳納米纖維的比例。電化學(xué)性能測(cè)試表明，該材料具備更為優(yōu)異的性能。其既利用了石墨烯納