石墨烯-聚吡咯復(fù)合材料制備及其電化學(xué)傳感器研究.pdf

1、現(xiàn)今環(huán)境問(wèn)題依然嚴(yán)峻，人們的環(huán)保意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，提出對(duì)環(huán)保監(jiān)測(cè)超高靈敏度的要求。電化學(xué)傳感器是一種具備超高靈敏度、良好穩(wěn)定性、監(jiān)測(cè)成本低、操作簡(jiǎn)單易推廣等優(yōu)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)工具，越來(lái)越受到廣大科學(xué)工作者的重視。而且傳感器大量用在環(huán)境污染檢測(cè)、生命科學(xué)、食品安全檢測(cè)和臨床診斷等領(lǐng)域。
　　石墨烯由碳原子以sp2共軛形式形成苯六元環(huán)結(jié)構(gòu)，再以苯六元環(huán)結(jié)構(gòu)為單體組成的二維晶體材料，它具備超高比表面積、高電子傳輸率、性質(zhì)穩(wěn)定以及優(yōu)異的電催化性能等特

2、點(diǎn)。自2004年發(fā)現(xiàn)以來(lái)，石墨烯逐漸在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和光伏產(chǎn)業(yè)以及鋰離子電池、超靈敏傳感器等領(lǐng)域都表現(xiàn)出良好的應(yīng)用。由于石墨烯易被小分子物質(zhì)附著污染，所以石墨烯在制備傳感器時(shí)，穩(wěn)定性受到限制。實(shí)際應(yīng)用中，多使用石墨烯復(fù)合物，即根據(jù)不同要求，將材料與石墨烯復(fù)合以達(dá)到目的；聚吡咯是一種具有高導(dǎo)電率的導(dǎo)電高分子材料，在摻雜時(shí)它的摻雜是可逆摻雜，是一種良好的電子信號(hào)傳遞體。我們可以通過(guò)不同的復(fù)合方式來(lái)提高復(fù)合材料的電化學(xué)性質(zhì)，這樣不僅可以很好的保護(hù)

3、石墨烯，還可以提高傳感器的靈敏度，而且成功拓展石墨烯/聚吡咯復(fù)合材料的復(fù)合形式，以及提高了傳感器的性能。
　　本論文設(shè)計(jì)合成了石墨烯/聚吡咯修飾電極。本文根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)改進(jìn)Hummers法制得氧化石墨烯均勻水溶液，在通過(guò) CV法還原氧化石墨烯，在還原的同一時(shí)刻將石墨烯沉積于電極表面（電還原沉積）。采用 X-射線衍射對(duì)電極表面的石墨烯表征證明。然后在用CV法電聚合吡咯，使聚吡咯附著于石墨烯電極表面，用聚吡咯保護(hù)石墨烯。最后復(fù)合電極使用

4、 DPSV法對(duì)鎘離子檢測(cè)限進(jìn)行探討。實(shí)驗(yàn)得到：石墨烯電極對(duì)鎘離子的線性范圍為60~1000nM，最低可測(cè)濃度為6.0×10-8mol/L(S/N=3)，在次數(shù)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)中電極重復(fù)測(cè)量10次響應(yīng)電流衰減達(dá)到29.01％，時(shí)間穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)中電極7天后衰減達(dá)到24.56%；聚吡咯修飾電極對(duì)鎘離子的線性范圍為12~600nM，最低可測(cè)濃度為9.0×10-9mol/l(S/N=3)，在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性；石墨烯/聚吡咯復(fù)合電極的線性范圍為5~