功能化碳納米復(fù)合材料的光譜分析研究.pdf

1、隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展，碳納米材料因?yàn)槠洫?dú)特的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在諸多科技領(lǐng)域顯示出巨大的潛力，已逐漸成為國內(nèi)外物理、化學(xué)、材料等領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)。迄今為止已發(fā)現(xiàn)的碳納米材料包括碳納米金剛石、富勒烯、碳納米管、石墨烯等，這些碳納米材料均具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和眾多奇異的物理化學(xué)性質(zhì)，已引起科學(xué)界的廣泛關(guān)注。本論文以碳納米管和石墨烯片這兩種碳納米材料為研究對象，對其進(jìn)行了表面改性，制備了碳納米管/寡聚胸腺嘧啶(CNTs/PolyT)復(fù)合物、

2、碳納米管/銀納米復(fù)合物(CNTs/Ag)、氧化石墨烯/銀納米復(fù)合物(GO/Ag)，并對其光譜學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下:
　　(1)利用混酸氧化處理后的碳納米管能與單鏈DNA形成穩(wěn)定的納米復(fù)合物，制備了CNTs/PolyT納米復(fù)合體系，該復(fù)合體系在水溶液中穩(wěn)定性較好，具有較強(qiáng)的共振光散射(RLS)。由于胸腺嘧啶與汞離子之間能形成特異性的T-Hg-T結(jié)構(gòu)，往CNTs/PolyT中加入不同濃度的汞離子，PolyT捕獲汞離子生成特異

3、性的T-Hg-T雙鏈結(jié)構(gòu)，使其從CNTs上解離。此時(shí)，CNTs在電解質(zhì)存在下會發(fā)生聚集并容易被離心而下沉，導(dǎo)致體系的RLS強(qiáng)度(IRLs)發(fā)生變化。不同濃度的汞離子能使復(fù)合體系的IRLS呈現(xiàn)梯度變化，并且其它金屬離子與CNTs/PolyT的作用非常微弱。由此，可實(shí)現(xiàn)汞離子選擇性定性、定量分析。
　　(2)利用混酸氧化處理后的碳納米管與銀鹽溶液充分混合，加入一定的還原劑將銀離子還原制得了CNTs/Ag納米復(fù)合材料，采用RLS光譜、紫

4、外-可見吸收光譜(UV-Vis)、透射電子顯微鏡(TEM)對其光譜學(xué)特征及粒子形貌進(jìn)行表征發(fā)現(xiàn)，CNTs與納米銀形成了穩(wěn)定的復(fù)合物，且具有特殊的光譜性質(zhì)。利用紫外-可見光譜和RLS光譜，初步探索了所制備的納米復(fù)合體系與微量過氧化氫反應(yīng)的光譜性質(zhì)的變化，在濃度為5.0×10-7～1.0×10-4 mol/L范圍內(nèi)得到了較好的線性關(guān)系。
　　(3)利用化學(xué)氧化法制備的氧化石墨烯(GO)與銀鹽溶液混合，加入一定的還原劑將銀鹽溶液還原，制