碳納米管及其復(fù)合納米材料的制備及在電分析化學(xué)檢測中的應(yīng)用.pdf

1、金屬納米粒子，不僅具有納米材料的基本特性，而且具有獨(dú)特的物理化學(xué)性能、催化活性和電磁學(xué)特性，在許多領(lǐng)域如光學(xué)、電磁學(xué)、催化劑、生物制藥等方面廣泛應(yīng)用。而雙金屬納米粒子具備的協(xié)同作用使其具有更為廣泛的應(yīng)用價(jià)值；殼聚糖具有較好的生物官能性和相容性、血液相容性、成膜性、安全性、微生物降解等優(yōu)良性能；MWNTs可以看作由多層SWNT嵌套而成的,對(duì)碳納米管結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的改造可以制備出具有不同功能的碳納米材料，如羧基化的碳納米管。本文基于以上材料的

2、優(yōu)良特性制備出不同的傳感器,并運(yùn)用電化學(xué)方法分別對(duì)三聚氰胺(melamine)、Cu(II)、抗壞血酸(AA)進(jìn)行測定。主要研究內(nèi)容包括：
　?、鸥拾彼?MWNTs修飾玻碳電極的制備及對(duì)三聚氰胺的電化學(xué)測定。通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)的探討，在本章關(guān)于三聚氰胺的測定中，我們制備了一種簡單的電化學(xué)傳感器。即先用羧基化的多壁碳納米管修飾玻碳電極，之后，再在修飾電極上修飾甘氨酸，一段時(shí)間后,即可得到最終的修飾電極。以此為工作電極對(duì)三聚氰胺進(jìn)行測定，得

3、到了較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。采用循環(huán)伏安法、交流阻抗等方法對(duì)電極的電化學(xué)行為和優(yōu)化條件進(jìn)行研究。在得到最優(yōu)條件的基礎(chǔ)上，采用方波伏安法(SWV)技術(shù)對(duì)三聚氰胺的檢測下限進(jìn)行研究。經(jīng)測定，在0.20μM~20μM濃度范圍內(nèi)，呈現(xiàn)出較好的線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù) R=0.9972,檢測限為2.0×10-8 M(S/N=3)。該方法測定三聚氰胺時(shí)，得到的是一對(duì)對(duì)稱性較好的氧化還原峰，說明測定時(shí)發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，并且得到了較好的測定結(jié)果。
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4、AuPdNPs/碳納米管-殼聚糖復(fù)合材料修飾玻碳電極及其對(duì)（Cu(II)）測定的研究。在對(duì)Cu(II)的測定中，基于殼聚糖較好的分散性能、成膜性能和對(duì)金屬離子較好的吸附性能，本工作首先制備出碳納米管與殼聚糖的復(fù)合物。該復(fù)合物質(zhì)分散性較好，將其修飾玻碳電極，不僅具備碳納米管的優(yōu)良特性，而且具備殼聚糖相應(yīng)的性能。在電聚合AuPdNPs之后，由于AuPdNPs的之間存在協(xié)同作用，大大提高了修飾電極的電催化性能。另外，基于殼聚糖的性能，測定時(shí)能

5、夠很好的將溶液中的Cu(II)固定在修飾電極上進(jìn)行作用。最終，測定過程中得到較好的電化學(xué)信號(hào)。我們采用SWASV（方波溶出伏安法）對(duì)Cu(II)檢測限進(jìn)行測定，測得Cu(II)在0.40 nM~40 nM濃度范圍內(nèi)，呈現(xiàn)出較好的線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)R=0.9955，檢測限為8.0×10-11 M(S/N=3)。所以我們得出該電極的制備過程簡單，測定方法靈敏度高，在實(shí)際樣品檢測中也較為成功。
　?、蔷劬剖?碳納米管-殼聚糖復(fù)合材

6、料修飾玻碳電極及其對(duì)抗壞血酸測定的研究。在使用碳納米管與殼聚糖復(fù)合物修飾玻碳電極的基礎(chǔ)上，電聚合酒石酸來測定抗壞血酸。由于碳納米管與殼聚糖復(fù)合物中具有相應(yīng)的羧基與氨基，而酒石酸中含有羥基與羧基，在進(jìn)行電聚合時(shí)聚合的酒石酸中大量的羥基與羧基可以與碳納米管與殼聚糖復(fù)合物中相應(yīng)的羧基和氨基進(jìn)行酯化反應(yīng)，使酒石酸以化學(xué)作用的修飾在電極上。并且經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)AA溶于緩沖溶液中時(shí)會(huì)失去質(zhì)子帶有負(fù)電荷，而聚合的酒石酸含有大量的正電荷，這樣兩者之間就會(huì)