石墨烯納米墻材料的制備及其生物傳感器性能研究.pdf

1、石墨烯作為一種二維的單原子層原子晶體，具有高的電導率、大的比表面積、良好的機械性能及電化學性能。納米墻結構的碳材料具有垂直于基底生長的石墨片，高度開放的邊界結構以及豐富的邊緣位點。構筑石墨烯納米墻材料，可以有效防止石墨烯片層間由于π-π鍵作用引起的團聚，片層的垂直有序排列也可以防止片層堆疊而引起的邊緣相互掩蓋，暴露更多的缺陷以提供更多的活性位點，在生物傳感器領域為生物檢測發(fā)揮更大的優(yōu)勢。本論文提出了一種新的方法——利用模板-化學氣相沉積

2、方法來構筑石墨烯納米墻，并研究了石墨烯納米墻及其與碳納米纖維的復合材料在生物傳感器中的應用。主要工作如下:
　　 1、采用MgAl水滑石納米墻陣列薄膜作為模板，以樟腦作為碳源，用化學氣相沉積的方法得到石墨烯包覆水滑石薄膜，再通過酸刻蝕，得到石墨烯納米墻材料。石墨烯納米墻很好地保持了模板的形貌，產(chǎn)生了大量的邊緣缺陷。且該材料的結構可以防止石墨烯片的堆疊，產(chǎn)生更多的活性位點，將石墨烯納米墻修飾電極應用于生物小分子的檢測，以水滑石粉體

3、作為模板得到的石墨烯納米片作對照，在DA的檢測中表現(xiàn)出了更高的靈敏度以及更寬的線性范圍。而對NADH的檢測，氧化過電位較裸玻碳電極降低了500 mV。
　　 2、將上述石墨烯包覆水滑石納米墻薄膜上引入Ni2+，以Ni作為催化劑進行二次沉積碳納米纖維，得到石墨烯納米墻-碳納米纖維復合材料。并通過改變引入Ni2+濃度而改變催化劑含量，調變石墨烯納米墻與碳納米纖維的比例。電化學性能測試表明，該材料具備更為優(yōu)異的性能。其既利用了石墨烯納