不同維數(shù)納米材料的可控制備及其在電化學(xué)生物傳感器中的應(yīng)用.pdf

1、石墨烯和導(dǎo)電聚合物納米材料具有導(dǎo)電性高，比表面積大、制備成本低廉和生物相容性良好等優(yōu)點(diǎn)，在傳感，能源貯存和電子器件等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。本論文分別采用模板法、水熱法和化學(xué)氣相沉積法（CVD）制備了一維的聚苯胺納米管和聚苯胺/金復(fù)合納米管，二維的二氧化錳/石墨烯復(fù)合物及具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的氮摻雜石墨烯納米材料。通過(guò)透射電子顯微鏡（TEM）、掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線光電子能譜（XPS）、粉末X射線衍射（XRD）、熱重分析（TGA）、紅外

2、光譜（FTIR）、紫外-可見(jiàn)光譜（US-vis）和拉曼光譜（Raman）等測(cè)試對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、形貌及成分進(jìn)行了表征，并對(duì)所制備在電化學(xué)生物傳感器中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。研究工作概述如下：
　　1.以 MnO2為反應(yīng)性模板成功制備了具有良好電化學(xué)活性和一維結(jié)構(gòu)的聚苯胺（PANI）納米管，并將其用于生物傳感器的電極材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，所制備的 PANI納米管，管長(zhǎng)和直徑尺寸均勻，具有良好的管狀結(jié)構(gòu)。由 PANI納米管修飾的玻碳電極（GCE）

3、在近中性的環(huán)境中對(duì)多巴胺（DA）的電化學(xué)氧化過(guò)程有良好的催化活性。差分脈沖測(cè)試的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該DA傳感器對(duì)尿酸（UA），抗壞血酸（AA），葡萄糖（GC）有良好的抗干擾性。此外，該傳感器呈現(xiàn)了兩段線性檢測(cè)范圍分別為7×10-5-3×10-4和3×10-4-5×10-3 M，和一個(gè)較低的檢測(cè)極限0.5×10-9M。
　　2.制備了一維的聚苯胺/金（PANI/Au）復(fù)合納米管，并將其用于檢測(cè)還原型輔酶Ⅰ（nicotinamide ad

4、enine dinucleotide, NADH）。循環(huán)伏安（CV）測(cè)試結(jié)果顯示在中性環(huán)境中該材料修飾的玻碳電極（GCE）對(duì)NADH的電化學(xué)氧化過(guò)程有很好的催化作用。差分脈沖（DPV）測(cè)試結(jié)果顯示，該NADH傳感器有良好的抗干擾性，并呈現(xiàn)出4×10-4-8×10-3 M的線性檢測(cè)范圍和0.5×10-7 M的檢測(cè)極限。
　　3.合成了不同形貌的二維二氧化錳/石墨烯（MnO2/graphene）納米復(fù)合材料，并將花瓣?duì)頜nO2納米片/

5、graphene復(fù)合材料用做過(guò)氧化氫（H2O2）非酶電化學(xué)檢測(cè)的電極材料。循環(huán)伏安（CV）測(cè)試表明MnO2/graphene修飾的電極在中性環(huán)境中對(duì)H2O2的氧化和還原均有良好的電催化活性。恒電位檢測(cè)結(jié)果顯示所制備的非酶?jìng)鞲衅饔辛己玫目垢蓴_性，并呈現(xiàn)出兩段線性檢測(cè)范圍分別為10-90μM和0.2-0.9 mM及2μM的檢測(cè)極限。
　　4.以多孔泡沫鎳為模板，化學(xué)氣相沉積法（ CVD）成功制備三維氮摻雜石墨烯(3D-N-Graphe