光引發(fā)的自供能電化學(xué)傳感體系的構(gòu)建.pdf

1、自供能電化學(xué)傳感器是一種新型的以燃料電池體系為傳感過程提供能源的兩電極傳感裝置。本文通過制備不同光電活性物質(zhì)修飾的光電極，構(gòu)建了兩種光催化燃料電池，分別實現(xiàn)了對葡萄糖和雙酚A的自供能電化學(xué)檢測。主要研究內(nèi)容如下：
　　1、采用液相沉積法在FTO導(dǎo)電玻璃表面沉積TiO2膜，然后在TiO2表面電沉積修飾Ni(OH)2，制備了對葡萄糖氧化具有高光電催化活性的Ni(OH)2/TiO2光電極。在0V（vs.SCE）的低陽極偏壓下，Ni(OH

2、)2/TiO2電極對葡萄糖顯示出良好的光電化學(xué)響應(yīng)。將修飾電極運(yùn)用于三電極體系，制備了無酶葡萄糖光電化學(xué)傳感器。此外，將修飾光陽極與Pt陰極組合，構(gòu)建了基于葡萄糖-空氣光催化燃料電池的兩電極自供能電化學(xué)傳感器。利用燃料電池陰陽極對底物的催化效果，自行產(chǎn)生響應(yīng)信號，無需外界供能，最終實現(xiàn)對葡萄糖的自供能定量檢測。在最優(yōu)的實驗條件下，自供能傳感器對葡萄糖的線性響應(yīng)范圍為5至100μmol·L-1（R2=0.992），檢測限(3S/N)為0.

3、23μmol·L-1。
　　2、結(jié)合水溶性石墨相氮化碳（w-g-C3N4）材料和分子印跡技術(shù)構(gòu)建了基于光催化燃料電池的雙酚A自供能電化學(xué)傳感器。以4-乙烯基吡啶（4-vp）為功能單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）為交聯(lián)劑，合成了雙酚A的分子印跡聚合物（MIP）。將分子印跡聚合物負(fù)載在氮化碳表面，制備MIP/w-g-C3N4/FTO修飾電極。分子印跡聚合物對雙酚A有特異性識別性能；氮化碳表面積大，可作為固定分子印跡聚合物的良好

4、載體；同時，氮化碳有較好的光電化學(xué)活性，可以催化雙酚A的氧化。我們以MIP/w-g-C3N4/FTO修飾電極為光陽極，Pt電極為陰極構(gòu)建光催化燃料電池，結(jié)果表明這種燃料電池的輸出功率與雙酚A濃度的對數(shù)之間存在線性關(guān)系。我們對MIP濃度、富集時間、溶液pH等條件進(jìn)行了優(yōu)化，在最優(yōu)的條件下傳感器對雙酚A檢測的線性范圍為5至100μmol·L-1（R2=0.997）。結(jié)果表明這種電化學(xué)傳感器對雙酚A有著良好的識別能力，可以避免其他結(jié)構(gòu)類似物的