納米材料修飾電極及在環(huán)境分析中的應(yīng)用研究.pdf

1、納米材料具有的小尺寸效應(yīng)、表面與界面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道等效應(yīng)及由此產(chǎn)生的一系列獨(dú)特的物理、化學(xué)性質(zhì)使其已成為當(dāng)前科技領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，在納米電子學(xué)、納米化學(xué)、傳感器、環(huán)境檢測(cè)、醫(yī)藥、生物技術(shù)等諸多領(lǐng)域已有較多的應(yīng)用。分子印跡技術(shù)是指為得到在空間結(jié)構(gòu)和結(jié)合位點(diǎn)上與某一模板分子完全匹配、且對(duì)模板分子具有特異識(shí)別能力的新型聚合物的實(shí)驗(yàn)制備技術(shù)。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(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因此在分析分離，特別是固相萃取、膜分離技術(shù)、異構(gòu)體分離、傳感器等領(lǐng)域獲得廣泛研究。目前，運(yùn)用納米材料作為化學(xué)修飾電極的修飾材料是化學(xué)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(yīng)用于構(gòu)建電化學(xué)傳感器。將納米金屬和碳納米管制備成復(fù)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(duì)金溶膠的強(qiáng)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(xué)傳感器的靈敏度；同時(shí)

3、利用了高選擇性的分子印跡技術(shù)，制備自組裝分子印跡膜電極，提高電化學(xué)傳感器的選擇性。本論文的具體研究?jī)?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(xué)沉積制備。以該修飾電極作為甲醛的電化學(xué)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(xué)行為，優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)條件，在此基礎(chǔ)上建立了一種測(cè)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(xué)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(duì)硫磷在該電極上的電化學(xué)行為。FE-SEM和XRD技術(shù)表征了修飾膜的特性?？疾炝穗娊赓|(zhì)溶液的pH值及富集時(shí)間、納米金的負(fù)載量等因素對(duì)于對(duì)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(guò)自組

5、裝制備亞硝酸鹽的電化學(xué)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(xué)行為。 4.以對(duì)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(duì)一系列與對(duì)硫磷相近的化合物如甲基對(duì)硫磷、對(duì)氧磷、辛硫磷和氧樂(lè)果、硝基苯及鄰、間、對(duì)硝基苯酚進(jìn)行檢測(cè)。 5.通過(guò)電聚合在玻碳