基于金属-有机框架化合物衍生碳的电化学传感器研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:feng211314
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金属-有机框架化合物(Metal-organic framework,MOF)是一类由无机金属离子与有机配体通过配位相互作用而形成具有周期性结构的晶态多孔材料。MOF材料具有表面积高、孔径可调及开放性金属位点多等优点,在传感器、气体存储/分离、催化和能源等应用领域潜力巨大,近年来引起了研究者的普遍关注。但MOF材料通常存在稳定性低和导电性差等缺点,这大大地制约了其在上述领域的应用。相比之下MOF衍生碳材料兼备MOF材料的比表面积大、孔隙率高和催化位点多以及碳材料的导电性好、稳定性高等优势,在以上应用中往往表现出更加优异的性能。本论文将MOF衍生碳材料与石墨烯材料结合,通过在氧化石墨烯(GO)片上原位生长MOF纳米晶体及高温碳化还原的方法,获得了两种具有不同结构的MOF衍生碳修饰的还原氧化石墨烯(rGO)材料,并基于此两种复合材料,分别构建了可用于重金属离子、抗生素等典型环境污染物检测的电化学传感器。本论文的主要工作有:基于ZIF-67C@rGO的甲硝唑传感器的构建:通过一步室温溶剂热的方法,以GO作为原位合成沸石咪唑酯有机框架化合物ZIF-67(Zeolitic imidazole framework,ZIF)的基底,随后通过高温热解后转化为ZIF-67衍生多孔碳与rGO的复合材料(ZIF-67C@rGO)。通过调整前驱体中GO的质量,合成了一系列具有不同rGO骨架的ZIF-67C@rGO-x。由于[email protected]具有大的比表面积、分级孔径、及Co/N共掺杂活性位点,[email protected]在作为电化学检测甲硝唑(MNZ)的电极修饰材料时表现出优异的传感性能:线性范围宽(0.51000μM)和检出限低(0.05μM)。基于ZIF-8C@rGO的邻苯二酚和对苯二酚传感器的构建:为了提高MOF纳米颗粒在GO基底上的分散性,及拓展MOF与石墨烯复合材料作为电化学传感器修饰电极的应用。在本章工作中,结合ZIF-8衍生碳和rGO的优点,开发了ZIF-8衍生纳米碳颗粒(ZIF-8C)嵌入rGO的复合材料(ZIF-8C@rGO),当作为电极修饰材料用于邻苯二酚(CC)和对苯二酚(HQ)的电化学测定时,基于ZIF-8C@rGO的传感器表现出在0.570μM的线性范围,HQ和CC的检出限分别为0.073μM和0.076μM。基于N-PC@rGO的铅离子和镉离子传感器的构建:基于丝网印刷电极(Screen-Printed Electrode,SPE)的微型传感器是一种快速、简便、经济的新兴工具。未修饰的SPE存在灵敏度低、稳定性和再现性差等缺点,而对SPE进行修饰可以提高其对重金属离子的检测性能。在这章工作中,以上一章制备的电化学性能最优的材料作为SPE修饰物,结合铋离子和Nafion膜的协同作用,用以提高该传感电极对于镉离子和铅离子的电化学检测性能。在优化的实验条件下构筑的Nafion/Bi/N-PC@rGO/SPE能够实现对于镉离子和铅离子的同时检测,其中线性范围为170μg L-1,最低检测限分别达到0.382μg L-1和0.648μg L-1
其他文献
【正】 关于我国现阶段的经济改革同所有制的关系问题,理论界有着几种不同的看法,下面拟就这些看法进行商榷。 有一种观点认为,我国现行经济体制存在的许多问题,是由全民所有
黄牛在饲养过程中主要的胃肠道疾病有食道梗塞、胃肠炎、前胃迟缓、瘤胃积食、瘤胃臌气、瓣胃阻塞、真胃变位和创伤性网胃炎等.本文总结常见胃肠疾病的防治方法,为广大养殖者
目的探讨固定矫治病人矫治前后龈沟液量与牙周健康状况的关系。方法选取接受直丝弓矫治技术治疗的病人24例,以右上颌第一磨牙(16)、左上颌中切牙(21)、左下颌第一前磨牙或第二前磨
选取三种不同纹理的铝合金试样,并在试样上加工不同面积占有率的规则圆形微凹坑,利用自制的摩擦试验装置,在油润滑条件下以不同接触压力进行摩擦试验,试验过程中滑动方向与表
目的:评估维他灵(Vitallium)2000铸造支架义齿临床应用的效果。方法:150例行可摘局部义齿修复的患者随机分为两组,实验组75例采用Vitallium 2000铸造支架义齿修复,对照组75例采用
运用信息资源建设政策的理论和手段,结合实际情况,从积极和消极两方面对厦门大学图书馆馆藏发展政策进行了多维度的评析,探讨了在制定馆藏发展政策的过程中所达到的成效和存
西藏的革命和建设事业,始终离不开党中央几代领导集体的亲切关怀,从和平解放西藏、民主改革至改革开放的几个历史时期,西藏的经济社会发展和局势的稳定都倾注了中央领导集体的心
概述了高度各向异性的,尤其是无掺杂和掺杂的层状半导体GaSe和相关晶体InSe、GaS和GaSe-GaS(固溶液)的结构特性、光学特性和非线性光学特性的实验研究结果,同时概述了由共焦
结合卧式加工中心数控系统内置PLC软件的设计,给出了NC、PMC和机床侧逻辑信号之间的关系以及PMC软件的总体结构;介绍了报警程序的构建、报警信息显示和故障诊断方法,通过合理设
目的研究早期持续低剂量铁剂对早产儿发育的临床效果。方法随机选取2015年1月~2016年1月郑州儿童医院收治的760例早产儿,按照住院号尾号的奇偶将其分为研究组和对照组各380例