納米材料修飾電極及在環(huán)境分析中的應用研究.pdf

1、納米材料具有的小尺寸效應、表面與界面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道等效應及由此產(chǎn)生的一系列獨特的物理、化學性質(zhì)使其已成為當前科技領域的研究熱點，在納米電子學、納米化學、傳感器、環(huán)境檢測、醫(yī)藥、生物技術等諸多領域已有較多的應用。分子印跡技術是指為得到在空間結構和結合位點上與某一模板分子完全匹配、且對模板分子具有特異識別能力的新型聚合物的實驗制備技術。分子印跡聚合物敏感材料與生物敏感材料如酶、抗體等相比，具有抗惡劣環(huán)境、穩(wěn)定性高和使用壽命

2、長等優(yōu)點，因此在分析分離，特別是固相萃取、膜分離技術、異構體分離、傳感器等領域獲得廣泛研究。目前，運用納米材料作為化學修飾電極的修飾材料是化學修飾電極新的發(fā)展方向。本論文主要將貴金屬納米粒子、納米管等納米材料應用于構建電化學傳感器。將納米金屬和碳納米管制備成復合材料，利用它們具有的協(xié)同作用以期得到較高的電催化活性：利用氨基對金溶膠的強烈親和作用在氨基硅烷修飾電極上自組裝一層納米金，以期利用納米金的高催化活性提高電化學傳感器的靈敏度；同時

3、利用了高選擇性的分子印跡技術，制備自組裝分子印跡膜電極，提高電化學傳感器的選擇性。本論文的具體研究內(nèi)容包括： 1.以碳納米管(CNTs)和氯鉑酸為原料制備鉑微粒/碳納米管修飾電極(Pt/CNTs/GCE)。鉑微粒采用循環(huán)伏安法電化學沉積制備。以該修飾電極作為甲醛的電化學傳感器，用循環(huán)伏安法(CV)和線性掃描伏安法(LSV)研究了甲醛在該電極上的電化學行為，優(yōu)化了實驗條件，在此基礎上建立了一種測定甲醛的伏安分析方法。 2.

4、以碳納米管(CNTs)和氯金酸為原料制備納米金/碳納米管修飾電極(Au/CNTs/GCE)。納米金采用循環(huán)伏安法電化學沉積制備。用循環(huán)伏安法和線性掃描伏安法研究了甲基對硫磷在該電極上的電化學行為。FE-SEM和XRD技術表征了修飾膜的特性?？疾炝穗娊赓|(zhì)溶液的pH值及富集時間、納米金的負載量等因素對于對硫磷的還原峰電流的影響。 3.以含有氨基的硅烷，如N-[3-(三甲氧硅基)丙基]-乙二胺及3-氨丙基-三乙氧基硅烷與金溶膠通過自組

5、裝制備亞硝酸鹽的電化學傳感器。用循環(huán)伏安法、微分脈沖伏安法(DPV)及微分脈沖安培法(DPA)研究了亞硝酸鹽在該電極上的電化學行為。 4.以對硫磷為模板分子，四丁基高氯酸銨為支持電解質(zhì)，鄰氨基硫酚為聚合物單體，用電聚合的方法在金電極上制備自組裝鄰氨基硫酚分子印跡膜。用印跡膜修飾電極和非印跡膜修飾電極對一系列與對硫磷相近的化合物如甲基對硫磷、對氧磷、辛硫磷和氧樂果、硝基苯及鄰、間、對硝基苯酚進行檢測。 5.通過電聚合在玻碳