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《花狀多孔石墨烯微電極的傳感性能》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、花狀多孔石墨烯微電極的傳感性能石玉杰2016年1月中圖分類號:UDC分類號:花狀多孔石墨烯微電極的傳感性能作者姓名石玉杰學院名稱化學學院指導教師邵會波教授答辯委員會主席張韞宏教授申請學位理學碩士學科專業(yè)化學學位授予單位北京理工大學論文答辯日期2016年1月TheSensingPerformanceofFlowers-shapedPorousGrapheneMicroelectrodeCandidateName:YujieShiSchoolorDepartment:SchoolofChemistryFacultyMentor:Prof.HuiboShaoChair,The
2、sisCommittee:Prof.YunhongZhangDegreeApplied:MasterofScienceMajor:ChemistryDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:January,2016研究成果聲明本人鄭重聲明:所提交的學位論文是我本人在指導教師的指導下進行的研究工作獲得的研究成果。盡我所知,文中除特別標注和致謝的地方外,學位論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得北京理工大學或其它教育機構的學位或證書所使用過的材料。與我一同工作的合作者對此研究工作所做的任
3、何貢獻均已在學位論文中作了明確的說明并表示了謝意。特此申明。簽名:日期:北京理工大學碩士學位論文摘要電化學生物傳感器以其靈敏度高、特異性強、制備簡單、成本低等優(yōu)點,受到了廣大科研工作者的青睞,廣泛用于環(huán)境監(jiān)測、食品分析、臨床醫(yī)學等領域。納米材料的引入使得電化學生物傳感器的性能得到了大大的改善,這是由于納米材料具有大的比表面積、優(yōu)異的催化性能和高的酶負載量。本論文主要工作是制備了三維結構的花狀多孔石墨烯微電極,并研究了其在電化學生物傳感器方面的應用,為新一代生物傳感器的發(fā)展提供了有利的參考。本論文的主要工作內容如下:1.利用改良的Hummers方法制備了氧化石墨烯,然后采
4、用一步電沉積法在鉑線上沉積了石墨烯,制備了花狀多孔石墨烯微電極。通過掃描電子顯微鏡(SEM)研究了石墨烯的形貌,呈現三維多孔網狀結構;利用X射線衍射儀(XRD)表征了其晶體結構,由最初的石墨粉轉變?yōu)槭┖?,晶體結構的完整性有所下降;用電化學方法表征了花狀多孔石墨烯微電極的電化學性能,該微電極展現出優(yōu)異的電化學性能,這是由于其優(yōu)良的導電性和較多的邊緣活性位點所致。2.利用浸漬法在花狀多孔石墨烯微電極上固定葡萄糖氧化酶(GOD),制備了GOD@花狀多孔石墨烯微電極,并將其用于葡萄糖的檢測。該微電極由于具有大的比表面積和生物兼容性,所以能固定大量的酶并保持酶的活性。此外,在
5、GOD@花狀多孔石墨烯微電極上,GOD的氧化還原反應展現了較快的電子轉移特性,表觀電子轉-1移速率常數(ks)為2.18s,且實現了酶的直接電化學。在測定葡萄糖含量時,該微電極表現了兩個線性范圍:8.0–148.0μM和148.0–430.6μM,相應的靈敏度分別為-1-2-1-2267.34μAmMcm和38.15μAmMcm,有較低的檢測限(LOD)為1μM,強的抗干擾能力,良好的穩(wěn)定性和重現性。關鍵詞:電沉積;花狀多孔;石墨烯微電極;葡萄糖氧化酶;直接電化學I北京理工大學碩士學位論文AbstractDuetoitsadvantagesofhighsensitivi
6、ty,strongspecificity,simplepreparationandlowcost,electrochemicalbiosensorhasattractedseriousattention,whichhasbeenwidelyappliedinthefieldoftheenvironmentalmonitoring,foodanalysis,clinicalmedicineandsoon.Theintroductionofnanomaterialshasgreatlyimprovedtheperformanceoftheelectrochemicalbio
7、sensor,whichisascribedtoitshighspecificsurfacearea,excellentcatalyticperformanceandhighenzymeload.Thispaperpreparedathree-dimensionalporousactiveflowers-shapedgraphenemicroelectrodeandstudieditselectrochemicalbehaviorinelectrochemicalbiosensor.Theresearchprovidedabenefici