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【6h】

石墨烯/类石墨烯基复合材料的制备及其过氧化氢电化学生物传感器应用

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摘要

符号说明

第一章 绪论

1.1 石墨烯/类石墨烯

1.1.1 石墨烯/类石墨烯的结构与性质

1.1.2 石墨烯/类石墨烯的制备方法

1.1.3 石墨烯/类石墨烯的应用及前景

1.2 贵金属铂纳米颗粒

1.2.1 铂纳米颗粒简介

1.3 二硫化钼量子点

1.3.1 二硫化钼量子点简介

1.3.2 二硫化钼量子点的制备方法

1.4 类石墨烯-贵金属复合材料

1.5 三维石墨烯基复合材料

1.6 过氧化氢电化学生物传感器

1.7 本课题的提出

1.8 本课题的创新点

第二章 二硫化钼-铂纳米颗粒复合材料的制备

2.1 前言

2.2 实验部分

2.2.1 实验试剂

2.2.2 实验仪器

2.2.3 二硫化钼纳米花的制备

2.2.4 二硫化钼-铂纳米颗粒复合材料的制备

2.2.5 产物的表征

2.3 结果与讨论

2.3.2 二硫化钼-铂纳米颗粒复合材料的结构与性质表征

2.4 本章小结

第三章 二硫化钼-铂纳米颗粒复合材料的传感器应用

3.1 前言

3.2 实验部分

3.2.1 实验试剂

3.2.2 实验仪器

3.2.3 活性物质修饰电极的制备

3.2.4 电化学性能表征

3.3 结果与讨论

3.3.1 过氧化氢电化学传感器的循环伏安性和响应性能

3.3.2 二硫化钼-铂纳米颗粒复合材料的比表面积表征

3.3.3 过氧化氢电化学传感器的抗干扰性,重复使用性和储存稳定性

3.4 本章小结

第四章 三维石墨烯-二硫化钼量子点复合材料的制备

4.1 前言

4.2 实验部分

4.2.1 实验试剂

4.2.2 实验仪器

4.2.3 二硫化钼量子点的制备

4.2.4 氧化石墨烯的制备

4.2.5 三维石墨烯-二硫化钼量子点复合物的制备

4.2.6 产物的表征测试

4.3 结果与讨论

4.3.1 二硫化钼量子点和氧化石墨烯的表征

4.3.2 三维石墨烯-二硫化钼量子点复合材料的形貌表征

4.3.3 三维石墨烯-二硫化钼量子点复合材料的结构表征

4.4 本章小结

第五章 三维石墨烯-二硫化钼量子点复合材料的传感器应用

5.1 前言

5.2 实验部分

5.2.1 实验试剂

5.2.2 实验仪器

5.2.3 活性物质修饰电极的制备

5.2.4 电化学性能表征

5.3 结果与讨论

5.3.1 过氧化氢生物传感器的循环伏安曲线和计时电流响应

5.3.2 过氧化氢电化学传感器的抗千扰性、循环使用次数和储存稳定性

5.4 本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

作者和导师简介

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摘要

本文主要包括四部分。第一,首先通过一步法制备出具有特殊结构的二硫化钼纳米花和二硫化钼-铂纳米颗粒复合材料。对反应中的各种影响条件如反应温度,反应时间,反应中还原剂的浓度等作了调配,最终制备出结构规整的,铂纳米颗粒分散性良好的复合材料。最后,对产物的形貌和结构进行了表征。
  第二,通过对制备的活性物质修饰的玻碳电极的电化学检测,发现二硫化钼-铂纳米颗粒复合材料修饰的电极对过氧化氢具有很好的电传感性能。传感器显示出宽的线性范围,低的检测极限,较高的选择性和长期稳定性。
  第三,结合机械剥离法、热溶剂法、Hummers改性方法、冷冻干燥法等多种方法制备出具有特殊结构的多孔的三维石墨烯-二硫化钼量子点复合材料。此外,为了探索反应时间对复合材料特殊结构的影响,我们进行了四组对比试验,反应时间分别为1h,1.5h,2h和2.5h。结果发现,反应时间对复合材料的结构起到关键性的作用。我们又进一步用各种测试技术对制备的复合材料进行表征。
  第四,我们将制备的多孔三维石墨烯-二硫化钼量子点复合材料用于制备过氧化氢电化学生物传感器。结果显示,H2O2生物传感器具有比较宽的线性范围(0.01至5.75mM,R=0.9934),低的检测限(1.83μM,S/N=3),良好的选择性和长期稳定性。

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