基于納米復(fù)合材料的光電化學(xué)和電化學(xué)傳感器的構(gòu)建及應(yīng)用.pdf

1、本文制備了CdS量子點(diǎn)、TiO2等納米材料，并分別與石墨烯或氯化血紅素復(fù)合，構(gòu)建具有高催化性能的新型光電/電化學(xué)傳感器。使用FESEM、XRD、UV-Vis、電化學(xué)檢測(cè)等方法對(duì)納米復(fù)合材料的表面形貌、結(jié)構(gòu)、光學(xué)和電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了表征。將新型光電/電化學(xué)傳感器應(yīng)用于環(huán)境污染物和H2O2的靈敏檢測(cè)，研究了對(duì)苯二胺的光伏行為以及催化機(jī)理。主要內(nèi)容包括以下兩個(gè)方面：
　　1、本部分采用水熱法合成了水溶性CdS量子點(diǎn)，摻雜適量石墨烯（GS）

2、后制備了CdS-GS/FTO膜修飾電極。石墨烯的摻雜使CdS量子點(diǎn)薄膜的光電化學(xué)性能得到大幅提高。在可見(jiàn)光照射下，由于光電催化反應(yīng)的存在，對(duì)苯二胺（PPD）在CdS-GS/FTO上的循環(huán)伏安圖呈現(xiàn)“S”形，這一響應(yīng)被用于膜材料比例的快速優(yōu)化。掃描速率和pH對(duì)PPD光伏行為的影響表明，在光輻照下盡管電化學(xué)過(guò)程的控制步驟沒(méi)有發(fā)生改變，卻有相比質(zhì)子數(shù)目更多的電子可能參與到光電催化過(guò)程中。此外，光電活性的膜修飾電極被應(yīng)用于對(duì)苯二胺的靈敏檢測(cè)。這

3、種光電化學(xué)傳感器在最優(yōu)條件下對(duì)PPD的線(xiàn)性響應(yīng)范圍為1.0×10-7~3.0×10-6 mol·L-1，檢出限（3S/N）為4.3×10-8 mol·L-1。本部分通過(guò)光伏方法研究了PPD在電極上的光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移過(guò)程，并提出了一種PPD靈敏檢測(cè)的光電化學(xué)方法。
　　2、采用火焰氣溶膠合成技術(shù)制備的 TiO2納米顆粒，與氯化血紅素（Hemin）復(fù)合，制備了具有電催化活性和光電活性的雙功能Hemin-TiO2/GCE電極。循環(huán)伏安表征

4、顯示Hemin-TiO2復(fù)合膜上清晰地顯現(xiàn)出Hemin的一對(duì)氧化還原峰，探討了掃描速率、電解液pH對(duì)修飾電極電化學(xué)行為的影響。Hemin-TiO2/GCE修飾電極對(duì)H2O2有良好的電催化還原活性，在3.0×10-7 mol·L-1至4.7×10-4 mol·L-1范圍內(nèi)對(duì)H2O2具有良好的線(xiàn)性關(guān)系，檢出限（3S/N）為7.2×10-8 mol·L-1。同時(shí)，Hemin-TiO2復(fù)合膜還保留了TiO2的光電化學(xué)活性，Hemin的摻雜能夠幫