多壁納米碳管在固態(tài)電致化學(xué)發(fā)光中的應(yīng)用研究.pdf

1、電致化學(xué)發(fā)光(ECL)是近二十年發(fā)展起來的一種新型檢測方法，可方便的用做液相色譜和毛細(xì)管電泳檢測器。由于它的連續(xù)可測性、高靈敏度、穩(wěn)定、方法簡單，被廣泛應(yīng)用于分子生物學(xué)、藥學(xué)、化學(xué)和環(huán)保等領(lǐng)域。而聯(lián)吡啶釕及其衍生物作為ECL的發(fā)光試劑而被廣泛的研究和應(yīng)用，相關(guān)的試劑固定化研究也成為ECL研究的重要方向。碳納米管自被發(fā)現(xiàn)以來就因為其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)、大的比表面積、高的傳導(dǎo)率和機(jī)械強(qiáng)度以及穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)，引起人們的廣泛關(guān)注，是物理學(xué)、化學(xué)和材

2、料科學(xué)等學(xué)科中最前沿的研究領(lǐng)域之一。另外由于碳納米管具有優(yōu)良的電學(xué)和力學(xué)性能，被認(rèn)為是復(fù)合材料的理想添加相。碳納米管作為加強(qiáng)相和導(dǎo)電相，在納米復(fù)合材料領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力，在分析化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用也是研究的熱點之一。本論文工作以碳納米管及其復(fù)合材料為修飾材料，研究和制備出兩類新型的碳納米管修飾電極以固定釕發(fā)光試劑，重點開展了所制備的修飾電極在固相電致化學(xué)發(fā)光中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究，并應(yīng)用于實際樣品的高靈敏度檢測。 本論文共三章，研究內(nèi)容

3、主要包括： 第一章，文獻(xiàn)綜述，主要介紹了聯(lián)吡啶釕電致化學(xué)發(fā)光的基本原理及聯(lián)毗啶釕修飾電極固相電致化學(xué)發(fā)光研究的進(jìn)展，并對碳納米管的結(jié)構(gòu)、修飾以及應(yīng)用等方面進(jìn)行了系統(tǒng)論述。 第二章，采用有機(jī)改性溶膠-凝膠技術(shù)，以四甲氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷為共前驅(qū)體包埋聚苯乙烯磺酸鈉和氧化截短后的多壁碳納米管，形成一種新的復(fù)合膜材料，通過離子交換成功的將聯(lián)吡啶釕固定在玻碳電極表面。苯乙烯磺酸鈉作為碳納米管的分散劑并提高了復(fù)合膜的導(dǎo)電性

4、。碳納米管的加入能大大改善有機(jī)改性溶膠.凝膠膜的性能--碳納米管提高了電子在膜中的傳遞速率，增加了復(fù)合膜的耐熱能力、強(qiáng)度等，在吸附聯(lián)吡啶釕方面也起了很大作用。碳納米管/有機(jī)改性溶膠-凝膠復(fù)合膜修飾玻碳電極用于ECL測定甲基安非它明時，具有很高的靈敏度，檢測限達(dá)1.5×10-8mol L-1(S/N=3)。該修飾電極也具有很好的穩(wěn)定性，可連續(xù)使用達(dá)一個月。 第三章，利用碳納米管外壁和玻碳電極表面強(qiáng)的巰水作用，將經(jīng)過1:3的濃硝酸/

5、硫酸混合酸氧化處理的功能化多壁碳納米管固定在玻碳電極表面。在偶聯(lián)試劑N-羥基琥珀酰亞胺和1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亞胺鹽酸鹽的作用下，功能化多壁碳納米管與二(2，2'-聯(lián)吡啶)(5-氨基-1，10-鄰菲咯啉)合釕(II)鍵合生成酰胺鍵，使用能譜分析和傅立葉變換紅外光譜對縮合反應(yīng)后的產(chǎn)物進(jìn)行了表征，結(jié)果證實了功能化多壁碳納米管與二(2，2'-聯(lián)吡啶)(5-氨基-1，10-鄰菲咯啉)合釕(II)確實通過酰胺鍵連接了起來。由于玻碳