貴金屬-聚己內(nèi)酯@聚吡咯復(fù)合納米材料構(gòu)建的電學(xué)傳感器及其應(yīng)用.pdf

1、納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍(1-100nm)或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料。由于其粒子尺寸小、表面的體積分?jǐn)?shù)較大、表面的化學(xué)鍵狀態(tài)和電子態(tài)與顆粒內(nèi)部不同、表面原子配位不全，導(dǎo)致表面的活性位置增加，使它具備了作為催化劑的基本條件，是一種極好的催化劑。目前納米材料大致可分為納米粉末、納米纖維、納米膜、納米塊體四類。本研究所關(guān)注的納米纖維是指直徑為納米尺度而長度較大的線狀材料，可用于微導(dǎo)線、微光纖材料、新型激光或發(fā)光二

2、極管等材料，具有極廣泛的應(yīng)用前景。而本研究所采用的靜電紡絲法是目前制備無機物納米纖維的一種簡單易行的方法，其制備的納米纖維具有高比表面積，高孔隙度等優(yōu)點。
　　貴金屬納米材料是納米材料一個重要的組成部分，由于其將金屬獨特的物理化學(xué)性質(zhì)與納米材料的特殊性能有機結(jié)合起來，具有更多其他納米材料不具備的獨特性質(zhì)，將其引入電化學(xué)傳感器，不僅能提高傳感器對待測物的催化性能，提升選擇性，還能增加反應(yīng)活性位點提高靈敏度。因而基于金屬納米材料修飾的

3、傳感器已成為該應(yīng)用研究領(lǐng)域的熱點。由于鉑、金和銀等貴金屬納米粒子在反應(yīng)中易團聚，為抑制納米粒子的團聚，將其沉積在聚合物表面是一種常見的有效的方法。
　　聚吡咯(Polypyrrole，PPy)，是一種重要的雜環(huán)共軛型導(dǎo)電高分子聚合物，具有良好的導(dǎo)電性能、氧化還原性質(zhì)、電子傳輸能力和優(yōu)異的穩(wěn)定性，在傳感器應(yīng)用研究中，既可直接作為活性基底，又可作為導(dǎo)電高比表面的功能化基底。因為具有制備工藝簡單等優(yōu)點，使得其具有多種應(yīng)用的潛力而成為國內(nèi)

4、外研究的熱點。
　　基于上述的論述，本論文立足于制備基于貴金屬納米粒子（銀，金，鉑）-聚吡咯復(fù)合納米纖維材料，并研究它們的電化學(xué)性能，探索了它們對雙氧水(H2O2)，尿酸(UA），甲醇(CH3OH)的電化學(xué)催化、檢測及實際應(yīng)用研究。本論文主要包含以下三方面工作:
　　1.運用靜電紡絲技術(shù)，光誘導(dǎo)法以及一步氧化還原法制備了具有核殼結(jié)構(gòu)的銀@聚吡咯/聚己內(nèi)酯@聚吡咯(Ag@PPy/PCL@PPy)復(fù)合納米材料。此復(fù)合材料具有可量

5、產(chǎn)，Ag NPs分散均勻，在空氣中穩(wěn)定性高等優(yōu)點。并將該復(fù)合材料用于H2O2檢測，結(jié)果表明該修飾電極對H2O2具有良好的催化性能，其檢測的線性范圍是0.01mM-3.5mM，檢測限是1μM(S/N=3)，并且干擾實驗顯示此修飾電極具有良好的選擇性及穩(wěn)定性。
　　2.運用靜電紡絲技術(shù)，一步氧化還原法制備了金/聚己內(nèi)酯@聚吡咯(Au/PCL@PPy)復(fù)合納米纖維，構(gòu)造了無酶UA傳感器。采用FE-SEM，TEM，XPS以及XRD表征了A

6、u/PCL@PPy的結(jié)構(gòu)和特性，利用循環(huán)伏安法(CV)和差分脈沖伏安法(DPV)對Au/PCL@PPy修飾電極的電催化氧化UA進(jìn)行了探索。由于Au NPs和PPy之間的協(xié)調(diào)作用，該復(fù)合材料對UA檢測表現(xiàn)出靈敏度高，檢測限低，線性范圍寬等優(yōu)點，并且可在大量抗壞血酸(AA)存在的條件下檢測UA，可運用到實際樣品尿液中檢測UA。
　　3.運用靜電紡絲技術(shù)，氧化還原和電沉積法制備了鉑/聚己內(nèi)酯@聚吡咯(Pt/PCL@PPy)復(fù)合納米材料。